Diffusion compaction coupling controls pore pressure dynamics in granular fluid flows
该研究通过建立孔隙压力扩散与颗粒压实耦合的演化方程,揭示了表观扩散系数并非内禀属性而是受流动厚度调控的竞争机制,从而阐明了扩散 - 压实耦合如何控制颗粒 - 流体流动的孔隙压力动力学及流动性。
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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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该研究通过建立孔隙压力扩散与颗粒压实耦合的演化方程,揭示了表观扩散系数并非内禀属性而是受流动厚度调控的竞争机制,从而阐明了扩散 - 压实耦合如何控制颗粒 - 流体流动的孔隙压力动力学及流动性。
本文提出了一种用于模拟多孔弹性介质中稳态扩展半无限平面应变断裂的完全耦合边界积分方法,通过结合基本解与叠加原理推导控制方程,并开发了数值求解框架,在多种工况下验证了其与解析解的高度一致性,为分析多孔弹性介质中的断裂 - 流体耦合相互作用提供了稳健工具。
本文介绍了开源 Julia 软件包 IncompressibleNavierStokes.jl,它通过提供可微分、硬件无关的求解器及优化的内存管理,实现了在单 GPU 上高达 分辨率的不可压缩 Navier-Stokes 方程直接数值模拟,并支持将神经网络闭合模型嵌入大涡模拟中进行后验训练。
本文提出了一种结合上游流速测量与优化压力信号输入的改进全连接神经网络模型,通过直接数值模拟数据成功实现了对非均匀来流下圆柱涡致阻力的准确预测,揭示了流动分离动力学在阻力生成中的主导作用。
本文提出了一种基于组件的降阶建模(CBROM)框架,通过将火箭发动机分解为独立组件并采用模型形式保持最小二乘变量变换(MP-LSVT)投影技术,利用小域高保真仿真数据高效训练并耦合各组件模型,从而实现了多喷嘴火箭燃烧室自激燃烧动力学的高精度参数化预测。
该论文提出了一种结合 DNS 数据采样与条件平均估计的混合数据驱动方法,用于求解二维均匀各向同性湍流中基于不变性推导出的涡度概率密度函数(PDF)输运方程,并在衰减和受迫湍流案例中验证了其有效性。
该研究提出了一种结合贝叶斯校正、深度学习代理模型与达西尺度上尺度化的可扩展概率工作流,旨在克服传统确定性方法的局限,通过量化测量误差与模型偏差,将基于图像的断裂几何不确定性转化为地质裂缝中有效的宏观渗透率概率预测。
该研究通过粒子解析直接数值模拟(PR-DNS),揭示了壁面安装圆柱体在湍流明渠中诱导的强涡结构及壁面剪切应力变化,显著增强了颗粒的壁面法向输运并导致其在尾流区发生非均匀聚集,而结合壁面粗糙度的配置则进一步最大化了颗粒的悬浮比例。
该研究通过改进的无粘模型和高雷诺数直接数值模拟,揭示了在强分层剪切流中,二次剪切不稳定性可在主开尔文 - 亥姆霍兹涡卷饱和之前于连接涡卷的辫区早期爆发,从而主导三维湍流转捩并解释现场观测到的辫区主导混合现象。
该研究首次将矩阵乘积态(MPS)方法应用于二维瑞利 - 贝纳德对流,发现尽管高瑞利数下流场表示所需的理论键维数持续增长,但在固定键维数下直接求解控制方程仍能高效恢复统计观测值(如努塞尔数),证明了 MPS 作为可扩展工具在模拟热驱动湍流及探索极高瑞利数极限机制方面的巨大潜力。