Upper bound of transient growth in accelerating and decelerating wall-driven flows using the Lyapunov method
本文通过构建时变李雅普诺夫函数并求解线性矩阵不等式,推导了加速与减速壁面驱动流中瞬态能量增长的上界,证实了该方法不仅能给出与奇异值分解结果高度吻合的紧确上界,还能提供均匀稳定性证书及不变集以界定解轨迹,且揭示了减速基流比加速流表现出显著更大的瞬态增长特性。
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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。
本文通过构建时变李雅普诺夫函数并求解线性矩阵不等式,推导了加速与减速壁面驱动流中瞬态能量增长的上界,证实了该方法不仅能给出与奇异值分解结果高度吻合的紧确上界,还能提供均匀稳定性证书及不变集以界定解轨迹,且揭示了减速基流比加速流表现出显著更大的瞬态增长特性。
该论文通过引入有限尺度粗粒化程序,从原本无旋的量子流体马德ung方程出发,构建了一个包含有限涡度、涡拉伸项及类人工粘性应力项的宏观层级描述体系。
该论文通过引入时变加权矩阵构建李雅普诺夫函数,证明了该方法能有效识别具有周期性时变剪切流的温盐对流线性系统的增长率,并验证了其预测结果随时间离散点增加而收敛于数值模拟与弗洛凯理论,同时分析了其对最危险扰动的识别能力及计算资源效率。
本文通过三维数值模拟和扩散通量模型,研究了分叉微通道中基于细胞游离层机制的血浆与红细胞被动分离性能,发现减小通道宽度、延长入口及降低血样 hematocrit 浓度可显著提高分离效率,而流量、流道收缩和分离角的影响相对较小。
该研究通过在小普朗特数流体中采用准拉格朗日速度关联函数替代传统欧拉关联函数,成功实现了小尺度湍流发电机理论与数值模拟在临界磁雷诺数及增长率等关键参数上的高度吻合,并揭示了雷诺数依赖的间歇性对临界磁雷诺数随雷诺数增加而下降现象的解释机制。
该论文提出了一种结合图网络模拟器与 3D U-Net 的多模态学习框架,能够直接从 4D 微流速测量数据中推断多孔介质内的多相孔隙尺度流动,从而在秒级时间内实现对复杂瞬态流动现象的快速预测,为地质碳封存和地下储氢等应用提供了高效的“数字实验”工具。
该论文提出了一种基于自适应扩散后验采样的统一框架,利用多步自回归扩散模型和图 Transformer 架构,实现了对复杂非线性动力学系统(如湍流)的高效概率预测、自适应传感器布局优化以及无需重训练的数据同化。
该论文证明了在二维周期域上,当初始涡度、速度和温度(浮力)在 范数下强收敛且初始涡度属于 时,具有热传导效应的耗散 Boussinesq 方程的 Yudovich 解在 范数下收敛至对应的 Euler-Boussinesq 方程解,从而确立了无粘极限的存在性。
该论文提出了一种将物理约束直接融入生成动力学的物理约束扩散模型(PCDM),成功解决了三维湍流速度场合成中维度高、多尺度波动强及物理约束严格等难题,在旋转湍流基准测试中实现了比无约束模型更稳定、统计更忠实且收敛更快的合成效果。
该研究在昂萨格非平衡热力学框架下,结合晶格气体描述与粗粒化流体动力学模型,建立了统一的偶极泊松 - 能斯特 - 普朗克 - 斯托克斯(dPNP-S)连续介质理论,揭示了水分子氢键网络动力学通过产生粘电应力和电致伸缩压力来影响电流体流动的微观机制。