On the deformation of a shear thinning viscoelastic drop in a steady electric field
该研究利用 Basilisk 开源求解器数值模拟了均匀电场下剪切变稀的线性 Phan-Thien-Tanner 粘弹性液滴的变形与破裂动力学,揭示了不同电导率与介电常数比值区域中液滴形态演化、临界电场毛细数以及弹性(德博拉数)对变形行为的非线性影响规律。
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该研究利用 Basilisk 开源求解器数值模拟了均匀电场下剪切变稀的线性 Phan-Thien-Tanner 粘弹性液滴的变形与破裂动力学,揭示了不同电导率与介电常数比值区域中液滴形态演化、临界电场毛细数以及弹性(德博拉数)对变形行为的非线性影响规律。
本文提出了一种基于第一性原理的通用闭包方法,将 Sreenivasan 与 Yakhot 的 阶结构函数方程推广至速度增量 Hopf 方程及 点 Hopf 方程,并成功利用该方法解析推导了从两点结构函数到三点融合规则的三点结构函数过渡解,其结果与直接数值模拟数据吻合良好,为通过解析方法预测湍流多点点统计量提供了新途径。
该研究首次系统探究了空中灭火中单水滴的动力学与蒸发机制,揭示了释放高度和相对湿度是关键影响因素,并确定了仅特定尺寸范围(150 微米至 3 毫米)的水滴能在落地前避免完全蒸发或二次破碎,从而为优化灭火投放策略奠定了物理基础。
该论文提出了一种具有层级几何结构的多分支壳模型,成功克服了传统壳模型无法重现二维湍流热谱的局限,并在数值上证实了该模型能够同时展现能量反级联和焓耗散正级联的双重级联现象。
该研究基于冯·卡门-霍瓦思张量形式,推导并验证了各向同性二元流体湍流(CHNS)中精确的标度律,揭示了其既包含体流动又包含界面贡献的独特性质,并通过高分辨率数值模拟证实了这些定律的有效性。
该论文通过研究浅水波模型(KdV 方程)和理想不可压缩流体模型(Euler 方程),证明了在一般情况下量子计算机无法在模拟流体动力学方面显著超越经典计算机,因为模拟这些方程在时间 内所需的初始状态副本数分别存在 和 的量子下界。
本文利用 Surface Evolver 程序研究了微流体多孔介质中喉道几何形状与毛细压力对两相流界面稳定性的影响,揭示了在特定圆柱支柱构型下可实现稳定的“架桥”现象,从而为在不依赖孔隙占有率波动的情况下实现稳态两相流提供了理论依据。
该研究通过对比五种不同拓扑结构的储层网络在四种非线性动力学系统中的预测表现,揭示了网络对称性在低维对流系统中能显著提升预测精度,但在高维强混沌剪切流系统中影响甚微,从而阐明了储层结构特性对复杂动力学学习能力的差异化作用。
本文在圆柱拓扑上构建了轴对称 Navier-Stokes 方程的完备基(包含贝特拉米、反贝特拉米及闭形式分量),并提出了利用物理信息神经网络递归算法求解该方程系数的理论框架。
该研究提出了一种结合隐式分解的因子化隐式傅里叶神经算子(F-IFNO)框架,通过不确定性量化和误差传播分析,显著提升了三维湍流预测的长期稳定性与准确性,克服了传统模型在长时间尺度下的失效问题。
本文提出了一种基于数据驱动降阶基函数和强能量守恒经验积分(EQP)的框架,用于拉格朗日流体动力学中的可压缩欧拉方程,该框架在保持与基础 EQP 相当精度的同时,实现了接近机器精度的总能量守恒。
该研究通过直接数值模拟揭示,微米级液膜破裂并非仅由分子力主导,而是取决于气流或惯性驱动力与空腔畸变程度必须同时超过双重阈值,否则表面张力将促使液膜自愈。
本文针对可压缩湍流通道流中缺乏成熟温度变换的问题,基于动量与能量平衡方程提出了新的范德里斯特型和半局部型温度变换,并通过数值模拟验证了半局部型变换在粘性底层和缓冲层具有更优的数据坍缩效果及高精度,从而有效恢复了可压缩壁面律。
该论文通过数值模拟与唯象模型,揭示了在强埃克曼摩擦下二维湍流中恩斯特罗菲级联被抑制、小尺度涡度被动输运的机制,并发现有限时间李雅普诺夫指数的分布近似高斯分布,从而成功修正并预测了直接级联的能谱斜率。
本文结合中间渐近理论与直接数值模拟,研究了 条件下湍流通道流中间层中被动标量与速度场在尺度平衡特性、特征尺度 的普朗特数标度律以及跨尺度传递机制上的异同。
本文提出了一种基于稀疏变分高斯过程与柯尔莫哥洛夫 - 阿诺德网络(SVGP-KAN)的机器学习框架,用于从稀疏速度测量数据中重构时间分辨流场,该方法在保持与经典重建方法相当精度的同时,能够提供可靠的认知不确定性量化,从而指导周期性流动的实验设计。
该论文通过数学证明确立了二维 Kolmogorov 流解在任意时刻均保持初始空间对称性的定理,从而揭示了传统直接数值模拟(DNS)因数值噪声破坏对称性而失效,并验证了清洁数值模拟(CNS)在捕捉纳维 - 斯托克斯方程数学真理方面的可靠性。
本文利用一系列全局模型,通过线性特征模态识别、周期性 resolvent 分析及谐波 resolvent 分析,揭示了激波、开尔文 - 亥姆霍兹波与导波模态之间的线性和非线性(特别是三波)相互作用在喷流啸声动力学中的关键作用,成功解释了能量向其他频率的重新分布及实验观测现象。
该研究通过大型实验揭示了在模拟海洋条件的高浮力雷诺数与低弗劳德数分层湍流中,垂直粒子扩散受限于 尺度,且拉格朗日速度谱在高频区呈现各向同性及 $1/f^3$ 衰减特征,同时统计特性从内波尺度的高斯分布转变为小尺度波破碎驱动的非高斯强非线性湍流行为。
该研究挑战了电润湿通常促进液滴铺展的传统认知,揭示了在特定微纹理及润滑液浸润表面(特别是处于低滞后非润湿 Cassie 态的致密 PDMS 基底)上,施加直流电压会因接触线处不平衡的静电毛细力与极小钉扎效应,引发液滴产生反常的切向喷射与脱离现象。