Bubbles in highly porous media: Clogging and unclogging at constrictions
该研究通过理论建模、三维晶格玻尔兹曼模拟及 X 射线成像,揭示了气泡在高度多孔介质中受约束比和邦德数控制的关键输运机制,阐明了包括流体动力学解堵和聚并诱导的堵塞与解堵在内的多种动态行为,并得到了多孔镍泡沫实验的验证。
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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。
该研究通过理论建模、三维晶格玻尔兹曼模拟及 X 射线成像,揭示了气泡在高度多孔介质中受约束比和邦德数控制的关键输运机制,阐明了包括流体动力学解堵和聚并诱导的堵塞与解堵在内的多种动态行为,并得到了多孔镍泡沫实验的验证。
本文研究了长波与短波耦合系统中孤立波族的性质,通过证明 KdV 孤子与线性薛定谔方程基态耦合解为能量约束极小值,并分析其与激发态耦合解的局部分岔序列,将前两个分岔与文献中的精确解联系起来。
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。
本文通过建立连接线性耗散算子、二次非线性项与外部强迫的显式不等式,提出了一个确保具有二阶非线性耗散偏微分方程(如 Burgers、KPP-Fisher 及 Kuramoto-Sivashinsky 方程)在索伯列夫空间中稳定性的充分条件,从而为流体动力学等非线性系统的长期行为预测提供了理论依据。
本文提出了一种基于各向异性、梯度感知及自适应采样的约束径向基函数(RBF)回归新方法,通过利用局部梯度信息优化采样密度、构建各向异性度量并引入梯度正则化,在无需网格的情况下显著提升了散乱数据(如湍流速度场)重构的精度与物理一致性,同时大幅减少了基函数数量。
该论文提出了一种利用自监督图神经网络学习无网格离散微分算子的参数化框架,该方法通过多项式矩约束实现了对不规则邻域几何的鲁棒性,在保持分辨率无关性和可重用性的同时,在精度与计算成本之间取得了优于传统无网格方法的平衡,并成功应用于弱可压缩纳维 - 斯托克斯方程的求解。