Immiscible two-phase flow in porous media: a statistical mechanics approach
本文综述了一种基于香农信息熵的统计力学方法,该方法成功构建了多孔介质中不混溶两相流的连续尺度描述,不仅克服了传统相对渗透率理论的局限性,还引入了共动速度等新的涌现变量,从而建立了与孔隙尺度物理直接关联且复杂度可控的热力学形式体系。
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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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本文综述了一种基于香农信息熵的统计力学方法,该方法成功构建了多孔介质中不混溶两相流的连续尺度描述,不仅克服了传统相对渗透率理论的局限性,还引入了共动速度等新的涌现变量,从而建立了与孔隙尺度物理直接关联且复杂度可控的热力学形式体系。
该研究开发了一种包含壁面滑移效应的二维无序多孔介质屈服应力流体孔隙网络模型,通过物理驱动的喉道压降关系揭示了近屈服状态下压力损失主要由喉道最小宽度统计特征而非障碍物尺度决定的规律。
本文基于多孔介质理论,在考虑局部热非平衡条件下建立了用于模拟非等温环境下椎体成形术(即丙烯酸骨水泥注入松质骨)的数学模型,并通过数值模拟验证了该模型的热力学一致性与物理合理性。
该研究结合理论分析与数值模拟,揭示了在弱轴向流作用下,应变 Batchelor 涡的三角不稳定性机制,阐明了轴向流如何通过减弱临界层阻尼促使原本被抑制的模态失稳,并确定了主导不稳定模态随轴向流强度变化的演化规律。
该研究通过光刺激诱导衣藻产生生物对流卷,成功实现了对数百个比微藻大一个数量级的被动颗粒的定向集体输运,为微尺度药物输送和去污应用提供了新策略。
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。
本文以无粘不可压缩均匀流体为例,通过区别于以往的方法,向学习者系统阐述了广义拉格朗日平均(GLM)理论及伪拉格朗日流体动力学方程的推导原理。
该研究通过构建非旋转准二维粘性流体的理论数值框架,揭示了在湍流条件下大尺度涡旋最终会稳定在地形谷地中的非唯一吸引子特性,为理解慢速旋转行星环境中的稳态湍流提供了重要见解。
本文提出了一种名为 FDTO 的有限差分时间步进损失优化求解器,通过结合曲线坐标变换与体拟合结构化网格,将长时程演化分解为序列化的良态子问题,从而在显著降低显存占用并提升精度的同时,有效解决了不可压缩流及扩散混合等问题的离散损失优化挑战。
该研究通过建立基于界面演化的低维模型并参数化其惯性流形,首次成功识别并表征了嵌入在二维垂直落膜混沌动力学中的精确相干结构(如行波、相对周期轨道和平衡态)。