The influence of energy-containing scales on the distribution of spectral energy transfers
该研究通过直接数值模拟和基于模态能量势函数的分析,揭示了能量含能尺度的谱位置而非三角相互作用的空间局域性决定了湍流中能量传递最强烈区域的分布,并验证了能量级联的向前局域特性。
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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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该研究通过直接数值模拟和基于模态能量势函数的分析,揭示了能量含能尺度的谱位置而非三角相互作用的空间局域性决定了湍流中能量传递最强烈区域的分布,并验证了能量级联的向前局域特性。
该研究通过三种网络模型和流动聚焦剖面指标,揭示了多孔与裂隙介质中的结构异质性(如网络拓扑)构成了溶解过程中流动完全均质化的根本限制,表明仅靠均匀溶解无法消除由结构差异引起的非均质性,这对从孔隙尺度到油藏尺度的溶解动力学上溯至关重要。
该研究通过建立耦合细菌游动与流体流动的线性响应框架,揭示了微观游泳运动经 Jeffery 耦合产生的“相位超前”响应,并结合临界密度与几何约束条件,成功解释了受限细菌群中宏观椭圆振荡模式的物理机制。
该研究通过结合多孔介质非线性扩散的解析相似解与 Sleipner、Aquistore 及 Weyburn-Midale 等现场地震监测数据的数字分析,量化了 CO羽流足迹的增长规律,并建立了描述羽流厚度、边缘扩展及内部核心演化的闭合解析模型,为评估不同场地的羽流演化及未来引入非局部效应提供了物理清晰的基准框架。
本文利用牛顿 - 克雷洛夫 - 钩步求解器在平面泊肃叶流中发现了五个新的精确相干结构(包括两个相对周期轨道和三个行波),并通过在雷诺数和展向周期上的单参数延拓,揭示了这些以滚流 - 条带拓扑为核心的解具有截然不同的稳定性特征及复杂的分岔几何结构。
该研究通过直接数值模拟验证了在大涡模拟中,将螺旋度效应与类 Smagorinsky 涡粘模型相结合,能有效改善传统模型过度耗散的问题,从而更准确地模拟湍流。
该论文基于 Persson 和 Scaraggi 的平均场框架,建立了一个耦合接触力学与润滑的简化弹流模型,通过量纲分析和渐近展开揭示了控制粗糙弹性接触摩擦响应的三个无量纲参数,推导了不同润滑机制下的摩擦系数表达式,并构建了超越经典 Stribeck 曲线的多维参数空间相图以描述摩擦转变过程。
本文提出了一种基于物理机制的层流火焰速度关联式,能够准确预测不同稀释条件下甲烷/氢气/空气混合物的燃烧特性,其精度媲美机器学习方法,同时具备物理一致性、可微性及良好的外推能力,适用于燃料灵活燃烧系统的计算流体动力学模拟与控制。
本文基于介观双层流体模型,研究了两种不混溶部分润湿液体组成的复液滴在倾斜光滑基底上的滑动行为,系统分析了倾角、体积比和粘度比对液滴构型、速度及动态接触角的影响,并探讨了稳态滑动范围外的周期性融合 - 超越 - 分裂现象。
该研究通过三维直接数值模拟与解析推导,揭示了非饱和裂隙岩体中由裂隙 - 基质流动分配驱动的“双分支”持水行为,并建立了识别基质主导与裂隙主导流态转换的通用持水模型及临界压力解析式。