Effects of Thermal Boundary Conditions on Natural Convection and Entropy Generation in Non-Newtonian Power-Law Fluids
本研究利用有限元模拟证明,在非牛顿幂律流体中,剪切变稀行为可增强传热,而相较于非均匀加热,均匀热边界条件能促进更强烈的对流并产生更高的熵增,从而为优化热系统设计提供关键见解。
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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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本研究利用有限元模拟证明,在非牛顿幂律流体中,剪切变稀行为可增强传热,而相较于非均匀加热,均匀热边界条件能促进更强烈的对流并产生更高的熵增,从而为优化热系统设计提供关键见解。
本文提出了一种混合量子 - 经典方法用于求解平流 - 扩散方程,该方法随系统维度扩展高效,并在当前含噪的 IBM 量子硬件上展现出可靠的结果,为克服数值天气预报中的计算与功耗限制提供了一条潜在途径。
本研究采用广义泰勒弥散理论与模拟,证明活性布朗粒子在振荡泊肃叶流中的长时弥散表现出由自推进与时间依赖平流相互作用驱动的非单调及振荡行为,从而为调控受限几何中的粒子输运提供了一种机制。
通过雷诺数为 150 的直接数值模拟,本研究揭示了自由端效应与旋转速率如何支配有限长径比旋转圆柱从非定常涡脱落向稳定或复杂三维尾流结构的转变,并证明端板能够有效抑制这些不利影响以提升气动性能。
本文通过直接从能量平衡推导铺展时间和速度,提出了一种自洽且统一的润湿液滴最大铺展比标度律,该标度律适用于惯性 - 毛细和惯性 - 粘性机制,从而消除了对特定机制前置因子的需求,并在广泛的韦伯数和奥内佐格数范围内实现了数据的准确归并。
本文提出了一种在 OpenFOAM 中实现的新型块耦合体积流体浸没边界(BC-VOF-IB)求解器,该求解器克服了由高粘度对比引起的数值不稳定性,从而能够准确模拟部分填充工业挤出机中的自由表面聚合物混合过程。
本文建立了倾斜光滑射流撞击水面所形成的空腔的几何与动力学特性与所生成气泡云之间的联系,揭示气泡源于空腔界面处剪切层诱发的波场失稳。
本研究证明,虽然开环贝叶斯优化通过 30P30N 高升力机翼上的稳态射流控制成功将气动效率提升了 10.9%,但闭环深度强化学习因奖励函数以惩罚为主导而限制了探索,从而产生了可忽略不计的收益。
本文提出了一种残差与可实现性过滤的基因表达式编程框架,该框架将物理约束直接集成到计算流体力学求解循环中,以高效发现适用于尾流的稳定且物理一致的湍流闭合模型,在显著降低计算成本并减少非可实现结果的同时,展现出跨多种几何构型的稳健泛化能力。
本研究利用直接数值模拟证明,全球地核 - 地幔边界地形驱动了一种新的不稳定性,并显著增强了外核的对流和地形力矩,从而提供了一种与观测到的日长年代际变化相一致的机制。