Modelling Material Injection Into Porous Structures Under Non-isothermal Conditions
本文基于多孔介质理论,在考虑局部热非平衡条件下建立了用于模拟非等温环境下椎体成形术(即丙烯酸骨水泥注入松质骨)的数学模型,并通过数值模拟验证了该模型的热力学一致性与物理合理性。
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本文基于多孔介质理论,在考虑局部热非平衡条件下建立了用于模拟非等温环境下椎体成形术(即丙烯酸骨水泥注入松质骨)的数学模型,并通过数值模拟验证了该模型的热力学一致性与物理合理性。
该研究结合理论分析与数值模拟,揭示了在弱轴向流作用下,应变 Batchelor 涡的三角不稳定性机制,阐明了轴向流如何通过减弱临界层阻尼促使原本被抑制的模态失稳,并确定了主导不稳定模态随轴向流强度变化的演化规律。
本文提出了一种针对真实流体(以 Lennard-Jones 流体为例)的分子动力学模型,该模型在平衡态性质上表现出与分子动力学模拟及实验数据的高度一致性,并揭示了非平衡蒸发条件下速度分布函数偏离麦克斯韦分布的现象,从而证明了经典赫兹 - 克努森关系在强非平衡条件下的局限性。
该论文研究了相对论流体中受两平行板约束的稳态库埃特型流动,发现由于狭义相对论中热流对动量密度的贡献(即“热惯性”),忽略热通量会导致即使粘度与温度无关时流动剖面出现定性错误,尤其在兰道参考系中,流体通过跨越边界流动来耗散粘性加热产生的多余能量。
该论文表明,具有内部自由度的惯性活性粒子的低维非线性动力学(而非非局域波效应)足以产生类似行走液滴的类波统计行为,其稳态推进对应的内部固定点弛豫机制可解释开放与受限几何中的振荡密度分布及类弗里德尔图案。
本文以无粘不可压缩均匀流体为例,通过区别于以往的方法,向学习者系统阐述了广义拉格朗日平均(GLM)理论及伪拉格朗日流体动力学方程的推导原理。
该研究提出了一种基于机器学习的框架,通过对比卷积自编码器、U-Net 和傅里叶神经操作符(FNO)三种架构,发现 FNO 在预测多孔介质稳态流动方面表现最优,其均方误差低至 0.0017 且比传统计算流体力学方法快 1000 倍,同时具备网格不变性,为冷板拓扑优化提供了高效可扩展的替代方案。
该研究提出了一种基于玻尔兹曼 - 柯蒂斯分布的形态连续介质理论,通过引入包含旋转自由度的新体粘度模型,在宽马赫数范围内显著改善了激波结构及非平衡态下的密度、应力和激波厚度预测精度,证明了其相较于传统纳维 - 斯托克斯方程在描述非平衡流动时的优越性。
本文提出了一种名为“提取模态追踪”(EMT)的无监督机器学习数据分析框架,通过直接从时空测量数据中提取波模态基,有效解决了因边界条件未知而难以分析重力 - 毛细波演化的问题,并在合成数据与法拉第波实验中验证了其在噪声鲁棒性、精度及受限视场下的优越性能,为研究轴对称流体界面系统的非线性动力学提供了通用工具。
该论文提出了一种名为“统一阻塞模型”的广义工程模型,用于描述任意攻角和高推力系数下受限流场中转子(如风洞或水轮机)的复杂动力学行为,并通过大涡模拟、叶片元动量法及实验数据验证了其准确性,从而弥补了现有阻塞修正模型在适用范围上的不足。
本文提出了一种针对旋转分层流三维 Boussinesq 方程的半解析伪谱方法,该方法结合映射勒让德多项式与傅里叶展开处理无界圆柱域,并采用解析线性算子的指数时间差分(ETD)方案,成功克服了强剪切和快速恢复波导致的数值刚性问题,从而实现了大时间步长下对天体物理及地球物理涡流不稳定性的高效高精度模拟。
该研究通过构建非旋转准二维粘性流体的理论数值框架,揭示了在湍流条件下大尺度涡旋最终会稳定在地形谷地中的非唯一吸引子特性,为理解慢速旋转行星环境中的稳态湍流提供了重要见解。
本文提出了一种名为 FDTO 的有限差分时间步进损失优化求解器,通过结合曲线坐标变换与体拟合结构化网格,将长时程演化分解为序列化的良态子问题,从而在显著降低显存占用并提升精度的同时,有效解决了不可压缩流及扩散混合等问题的离散损失优化挑战。
该论文针对基于三角化表面的浸没界面法在计算压力载荷时因法向量不连续而导致的精度不足问题,提出了一种通过投影或反质心距离加权重构连续表面法向量的改进方法,从而将压力泄漏降低了多达六个数量级。
该研究通过建立基于界面演化的低维模型并参数化其惯性流形,首次成功识别并表征了嵌入在二维垂直落膜混沌动力学中的精确相干结构(如行波、相对周期轨道和平衡态)。
该研究通过对比数值模拟与实验数据,指出标准三球模型无法准确复现衣藻流场特征,并证实引入鞭毛球体间的差异阻力是提升模型精度的关键因素。
本文提出了一种通用的多物理场耦合方法,通过加权插值与行网格法重构连续界面,并结合保守通量映射算法,实现了不同离散域间高精度且守恒的数据传递。
该研究结合实验与直接数值模拟,揭示了钝体后预混氨/氢/空气火焰的稳燃机制,指出根部因氢优先扩散形成的局部扩散火焰分支通过增强自由基生成和燃烧速率,与回流区热交换耦合实现了火焰的稳健锚定。
本文基于杜华树的能量梯度理论,通过索伯列夫空间能量估计证明:当总机械能梯度与流线垂直时,粘性项趋于零导致纳维 - 斯托克斯方程退化为欧拉方程并丧失正则性,从而在该位置形成弱奇点。
该研究通过全局线性稳定性分析与全分辨率模拟,揭示了扁椭球形气泡对在粘性流体中上升时的稳定性主要由后随气泡受前导气泡尾流非对称剪切而产生的倾角诱导旋转反馈机制主导,而非此前认为的变形增强尾流卷吸,并阐明了不同失稳模式对应的耦合特征及新发现的振荡全局模态。