Shape of an interface hit by an oblique jet
该研究通过直接数值模拟和理论建模,揭示了当倾斜射流以小于 50 度的角度撞击液面时,因射流边界层不对称分离导致液面下方加速并形成凹陷,进而产生空腔的物理机制,并提出了预测空腔宽度的模型。
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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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以下是该领域最新的预印论文列表,涵盖了从基础理论到工程应用的最新发现。
该研究通过直接数值模拟和理论建模,揭示了当倾斜射流以小于 50 度的角度撞击液面时,因射流边界层不对称分离导致液面下方加速并形成凹陷,进而产生空腔的物理机制,并提出了预测空腔宽度的模型。
该论文提出了一种基于动力系统的理论,通过识别快慢非线性系统中极端事件发生前的级联动力学特征(如协变 Lyapunov 向量与特征向量的几何关系变化),构建了两种具有 100% 精确率和召回率的理论化前兆指标,从而实现了对极端事件和临界转变的精准预测。
该论文提出了一种基于随机生成扩散模型的方法,能够同时生成湍流中成对拉格朗日速度轨迹,从而在保持单粒子统计特性的同时,准确再现粒子对分离演化及理查德森标度律的偏差,为湍流对扩散这一长期难题提供了全新的数据驱动解决方案。
本文通过高分辨率数值模拟,研究了旋转水平圆柱内溶质溶解过程中自然对流与旋转的耦合效应,揭示了溶解速率、混合特性及界面非对称性随瑞利数与旋转参数()的非线性演化规律。
该研究通过实验与数值模拟发现,与存在毛细波的大气泡不同,不溶性表面活性剂会通过马兰戈尼应力增强小气泡破裂时液滴的聚焦效应,从而显著增大射流液滴的尺寸。
该报告基于 Matrix 研讨会项目,利用新推导的细丝模型研究了 Hele-Shaw 细胞中流体细丝在恒定压力梯度下的稳定性,揭示了细丝生长的临界半径条件、轴对称解的线性稳定性特征,并发现了一种描述非线性增长且半径会在有限时间内发生爆破的“固定圆”平移解。
本研究利用高精度数值模拟揭示了多孔介质中高粘度可混溶液滴在低粘度流体驱替下的变形与混合机制,发现受初始曲率影响,在中等佩克莱特数和迁移率比下存在最佳混合条件,从而识别出彗星状、团块状及粘性指进三种典型形态。
本文针对浸没于三维斯托克斯流体中的不可伸长闭合弹性细丝,基于欧拉 - 伯努利梁理论与细体 Neumann-to-Dirichlet 映射的耦合,建立了描述其演化的解理论,并通过提取映射的主符号及处理张力确定问题,为细体理论奠定了坚实的数学基础。
本文介绍了 Flow Gym,这是一个旨在解决粒子图像测速(PIV)等流场量化方法开发碎片化问题的统一框架,它通过标准化接口、基于 JAX 的硬件加速实现以及模块化组件,支持从算法开发、基准测试到实际部署的全流程,从而提升研究的可复现性并加速技术向实验应用的转化。
该研究利用原位低温共聚焦荧光显微镜,系统探究了不同凝固速度下碳酸水固液界面处气体气泡的成核、生长与包裹动力学,揭示了成核时间受气体扩散、成核动力学及气泡生长与凝固前沿推进相互竞争的机制,并据此估算了气泡成核的临界气体浓度。