UrbanFlow-3K: A Dataset of 3,000 Lattice-Boltzmann Simulations of Random Building Layouts
该论文发布了名为"UrbanFlow-3K"的数据集,包含 3000 组基于格子玻尔兹曼方法的二维城市建筑随机布局流场模拟数据,旨在填补开源城市流场数据集的空白,以支持机器学习模型的训练、基准测试及向三维场景的迁移学习。
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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。
该论文发布了名为"UrbanFlow-3K"的数据集,包含 3000 组基于格子玻尔兹曼方法的二维城市建筑随机布局流场模拟数据,旨在填补开源城市流场数据集的空白,以支持机器学习模型的训练、基准测试及向三维场景的迁移学习。
该研究通过耦合 Cahn-Hilliard 相场模型与 ALE 方法的数值框架,揭示了微流控液滴中超弹性细胞确定性封装的流体 - 结构相互作用机制,提出了预测封装操作窗口的统一无量纲标度律,并阐明了细胞几何阻塞效应对液滴生成流态转变及周期非单调依赖性的影响,从而为优化无损细胞封装系统提供了定量指导。
该研究提出了一种结合颗粒物理定义与柯尔莫哥洛夫湍流理论的通用床面切应力确定方法,不仅消除了不同实验几何条件对球体输沙率数据的影响,还通过引入颗粒形状效应修正,成功将涵盖多种复杂输运条件的广泛实验与模拟数据统一在误差因子仅为 1.3 的单一物理模型之下。
本文提出了名为 SympFlow 的时间依赖辛神经网络,通过参数化哈密顿流映射确保辛结构保持与能量守恒,从而实现对已知或未知哈密顿系统流的高精度连续近似及从稀疏数据中的系统发现。
本文提出了一种结合 U-Net 与傅里叶神经算子的混合框架(HUFNO),用于高效模拟周期性山丘上的湍流,该模型在预测精度和计算效率上均优于传统大涡模拟模型,并展现出对未见初始条件、雷诺数及山丘形状的优异泛化能力。
该研究通过水介质中不同摩擦特性的聚合物球体实验,揭示了颗粒表面摩擦系数对受限流体化系统自去流化后形成有序(类晶)或无序(类玻璃)结构的关键影响机制。
该研究通过直接数值模拟发现,传统的迎风面密度指标无法准确预测非均匀排列树冠的湍流穿透行为,并提出了一种基于有效展向间隙与上方涡旋尺度相对大小的新判据,以根据湍流穿透深度将树冠密度划分为稀疏、中等和稠密三种流态。
本文提出了一种受“无方程”范式启发的“嵌入 - 学习 - 提升”框架,利用流形学习(特别是扩散映射)构建最小维度的降阶模型,从而在保持对称性的同时,高效且准确地对高保真纳维 - 斯托克斯流动进行数值分岔与稳定性分析。
本文建立了一种耦合润滑近似流与状态型近场动力学梁理论的流体 - 结构相互作用模型,用于模拟软壁微通道的变形与损伤,并通过线性化色散分析揭示了非局部效应导致的波速抑制现象及基于斯特劳哈尔数与顺应数划分的失效模式。
本文通过实验研究了时变俯仰运动复杂性对动态失速特性的影响,评估了基于静态失速角定义的俯仰率在失速预测中的适用性,并提出了改进广义 Goman-Khrabrov 模型以准确预测非线性俯仰运动气动力响应的方案。