Effects of preferential concentration on the combustion of iron particles -- A numerical study with homogeneous isotropic turbulence
该数值研究通过直接模拟揭示了在均匀各向同性湍流中,铁颗粒的优先浓度效应(即团聚现象)会显著延长燃烧时间并降低峰值温度,且燃烧持续时间与颗粒所在区域的 Voronoi 体积及宏观氧耗尽区结构密切相关。
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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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该数值研究通过直接模拟揭示了在均匀各向同性湍流中,铁颗粒的优先浓度效应(即团聚现象)会显著延长燃烧时间并降低峰值温度,且燃烧持续时间与颗粒所在区域的 Voronoi 体积及宏观氧耗尽区结构密切相关。
该研究基于 Alexeev 流体动力学方程构建了一个解析框架,通过耦合流向与横向速度分量,成功推导出了与实验高度吻合的平均流速分布,并揭示了流向湍流分量中的“扭结型”解,从而为壁面湍流中相干流向条纹的形成机制提供了统一的解析描述。
该研究通过实验与建模揭示了高导电性液体电喷雾从液滴主导到离子主导的连续转变机制,量化了离子溶剂化能,并确定了由中性质量损失和离子解离度限制的电喷雾推进器最大比冲理论极限。
本文提出了一种高分辨率介观尺度计算框架,通过结合高阶数值格式、锐利界面处理、原子尺度一致的 HMX 材料模型以及实验获取的晶体几何结构,对飞片撞击引发的塑料粘结炸药(PBX)冲击起爆过程进行了高保真模拟,从而评估了数值处理和材料建模对模拟结果的影响并指出了改进方向。
该研究通过实验、数值模拟和理论分析,揭示了火花产生的空化气泡与初始扰动自由表面相互作用时形成的表面空腔的演化规律,明确了由无量纲 standoff 参数 主导的共熔与非共熔两种机制及其标度关系,并阐明了其对表面射流技术及空化侵蚀抑制等应用的重要意义。
本文通过解析推导建立了一个低雷诺数下受多孔弹性半空间约束的蠕动流二维模型,揭示了多孔弹性刚度、渗透率和界面滑移等参数如何通过增加粘性耗散和固体变形能来抑制通道流动,并决定了多孔介质内部产生正向或反向渗流的非线性机制。
该研究指出,当剪切流受到外力(如浮力、离心力或电磁力)作用时,外力与剪切流的结合会削弱空间耦合,导致原本连续的层流到湍流转变过程逐渐演变为不连续突变。
该研究利用直接数值模拟的湍流气味场证明,在三维湍流环境中,由探索型和利用型个体组成的异质性策略群体,通过缓解信号空间相关性带来的负面影响,比同质群体更高效地定位气味源。
该论文通过否定现有浮力闭合模型并推导出不依赖小颗粒近似且具备低通滤波特性的唯一一致闭合方案,从第一性原理出发解决了双流体模型长期存在的适定性问题。
本文通过直接数值模拟研究粘弹性球体撞击刚性表面的过程,揭示了弹性和松弛时间如何决定撞击力,从而在液滴和弹性体之间建立了统一的理论框架,阐明了从液体行为到固体行为的连续转变机制。