Mixing and enhanced dissipation in a time-translating shear flow
本文研究了随时间刚性平移的剪切流 中的混合与增强耗散现象,通过建立改进的稳相分析估计和构建扩展能量泛函,量化了平移速度 与扩散系数 的关系如何影响临界点的作用,并证明了在中等平移速度下存在介于静止剪切流和单调流之间的增强耗散率。
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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。
本文研究了随时间刚性平移的剪切流 中的混合与增强耗散现象,通过建立改进的稳相分析估计和构建扩展能量泛函,量化了平移速度 与扩散系数 的关系如何影响临界点的作用,并证明了在中等平移速度下存在介于静止剪切流和单调流之间的增强耗散率。
该论文针对具有混合边界条件的自由剪切三维不可压缩粘性流动,利用 Foias-Prodi 意义下的平稳统计解,严格证明了在特定波数范围内(对应于从 Corrsin 尺度到 Kolmogorov 耗散尺度的惯性子区),基于高低水平波数分解的涨落场能量通量存在级联现象。
本文针对线性开尔文波理论在 极限下能量发散的病态问题,提出了一种结合椭圆展向积分的修正核函数及基于围道变形的高效算法,成功实现了零吃水极限下物理自洽且计算高效的波浪预测。
该研究提出了一种结合卷积自编码器与神经常微分方程(CAE-NODE)的新框架,通过构建低维连续潜流形,实现了对二维瞬态对流火焰复杂动力学过程(包括点火、传播及过渡)的高精度代理建模,其相对误差低于 2%。
该论文通过直接近似滤波对流项并推导基于滤波宽度级数展开的精确表达式,解决了大涡模拟框架中因引入非一致高波数而导致的概念不一致问题,从而在无需通量限制器或去混叠的情况下显著提升了动能谱和速度相关性的预测精度。
本文通过线性化分析证明了连续分层模型向双层模型的收敛性,并利用数值方法揭示了剪切流中开尔文 - 亥姆霍兹不稳定性对双层欧拉方程及浅水方程适用性的限制。
该研究利用同步辐射 X 射线多投影成像(XMPI)技术,在无需高速旋转的情况下实现了对多孔介质中非重复性孔隙尺度流动不稳定现象(如 Haines 跳跃)的高时空分辨率四维原位观测,并揭示了现有格子玻尔兹曼模拟在接触线动力学和边界条件方面的局限性。
本文基于无粘线性波理论,利用布洛赫 - 弗洛凯理论和伽辽金法,研究了小振幅波在无限周期排列的自由漂浮矩形浮板阵列中的传播特性,揭示了浮板间流体共振对波传播的显著影响,并推导了适用于浮板间隙较小情况的色散关系显式近似公式,为破碎冰区波浪传播建模提供了理论依据。
该研究利用直接数值模拟揭示了在恒定雷诺数下,几何构型(槽型与圆形)与压力通过大尺度曲率耦合及小尺度拉伸敏感性等机制,显著影响湍流预混氢射流火焰的局部反应性衰减规律与传播特性。
该研究通过实验对比了不同湍流强度下氢气和甲烷预混射流火焰,提出了一种包含火焰速度因子和形状因子的统一框架,成功揭示了尽管存在显著的热扩散效应差异,两种燃料的湍流燃烧标度律和火焰结构仍遵循一致的普适规律。