Finite-system size effects in gravity-capillary wave turbulence
本文通过在不同长宽比的矩形水箱中利用磁力驱动随机重力-毛细波实验,研究了有限系统尺寸对波湍流动力学的影响,揭示了从离散波湍流到连续波湍流的平滑过渡过程,并发现有限尺寸效应会通过削弱受限方向上的二维三波共振相互作用来改变波动力学。
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流体力学是研究流体如何流动、变形以及与其他物质相互作用的迷人领域。从日常的气流到浩瀚的星系演化,这一学科无处不在。在本分类中,我们聚焦于该领域的核心动态,用通俗的语言解读那些看似复杂的物理现象,让非专业读者也能领略流体世界的奇妙逻辑。
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本文通过在不同长宽比的矩形水箱中利用磁力驱动随机重力-毛细波实验,研究了有限系统尺寸对波湍流动力学的影响,揭示了从离散波湍流到连续波湍流的平滑过渡过程,并发现有限尺寸效应会通过削弱受限方向上的二维三波共振相互作用来改变波动力学。
本文通过在DSMC框架下对比研究Borgnakke-Larsen模型与具有严谨理论基础的Pullin模型,验证了Pullin模型在模拟双原子气体平动-转动能量交换过程中的准确性与一致性,并证明了其在处理高超声速稀薄流场方面的优越性与应用潜力。
本文研究了声波与时空界面(即通过行进波调制介质参数形成的亚波长突变界面)的相互作用及散射问题,探讨了不同速度机制(亚音速、超音速及间音速)下的频率转换与散射系数,并通过解析表达式与数值模拟进行了验证。
本文提出了一种名为 StabOp 的数据驱动稳定算子,通过求解偏微分方程约束优化问题来替代传统的空间滤波器,从而显著提升了降阶模型(ROM)在处理对流占导流场时的预测精度。
本文开发了一种基于非结构网格的三维双温度气体动力学方案(3D 2T-GKS),通过引入广义动力学边界条件(GKBC)和间断反馈因子(DFF),实现了对高超声速激波/边界层相互作用(SBLI)中热非平衡流场及表面热载荷的高精度模拟。
本文指出,基于“风力机出口流速不能超过来流速度”的假设,风力机提取能量的效率上限应为约78%,而非传统的贝茨极限(59.3%),并认为传统的贝츠极限推导过程违反了角动量守恒或连续性方程。
这项研究通过对水凝胶颗粒筏的旋转剪切实验,揭示了非粘性悬浮液在准静态流动中结合了干颗粒流变学、非局部效应及阻尼粘性流动的特性,从而提出了跨越阻塞/脆性颗粒行为与非阻塞/延性粘性流动的通用流变规律。
本文提出了一种基于归一化广义有效粘度假设的少样本、物理可恢复符号回归湍流模型,该模型仅需少量特定流场数据训练,即可在多种不同类型的湍流中实现优于传统RANS模型的精度,并能在特定物理条件下回归至基准模型行为。
本文通过高分辨率数值模拟研究了无催化逆水煤气变换(RWGS)过程中的反应动力学及湍流-化学相互作用,发现微量氧气能显著提升CO产量,并证实了传统的PaSR LES亚网格模型同样适用于此类吸热反应。
本文提出了一种用于处理非牛顿流体界面流的完全耦合隐式有限体积算法,通过将连续性方程、动量方程及具有有限伸展性和剪切稀化特性的上凸麦克斯韦本构模型整合进单一线性方程组求解,并结合前沿追踪法,实现了在极高魏森贝格数下对强弹性界面流的高效、稳健且无需对数构型变换的数值模拟。