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。

Gist.Science 每日从 arXiv 收录并处理所有流体力学相关的新预印本。我们不仅提供详尽的技术摘要,更提炼出通俗易懂的通俗解读,确保每一位访客都能无障碍地获取前沿科学成果。

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。

Comprehensive Study of 3D Liquid Flow Fields in Additive Manufactured Structures for SMART Reactors Using Large-Scale Vertical Magnetic Resonance Imaging and Computational Fluid Dynamics

本文通过结合大口径垂直3T磁共振成像(MRI)技术与计算流体力学(CFD)模拟,深入研究了增材制造的三周期最小曲面(TPMS)结构在不同雷诺数下的三维流场特性,验证了MRI在复杂多孔结构流场实验验证中的有效性,并揭示了不同TPMS几何形状对流体混合性能的影响。

Timo Merbach, Muhammad Adrian, Christoph Wigger, Selma Iraqi Houssaini, Benedict Bayer, Artyom Tsanda, Serhan Acikgöz, Christian Weiland, Felix Kexel, Dirk Herzog, Marko Hoffmann, Ingomar Kelbassa, To (…)2026-02-11🔬 physics

Analytical and numerical solutions to the three-phase Stefan problem with simultaneous occurrences of melting, solidification, boiling, and condensation phenomena

本文通过引入密度跳变和动能等跳变条件,首次推导出了包含熔化、凝固、沸腾和冷凝(MSNBC)现象的三相斯蒂芬问题(Stefan problem)的解析解与二阶精度数值解,为金属增材制造等高能激光加工过程中的相变分析提供了理论依据。

Mehran Soleimani, Kimmo Koponen, Nils Tilton, Amneet Pal Singh Bhalla2026-02-10🔬 physics

Micromagnetorotation effects in micropolar magnetohydrodynamic blood flow through stenosis

本研究通过开发两种新型OpenFOAM求解器,数值模拟了具有微磁转动(MMR)效应的微极磁流体在狭窄动脉中的三维血流情况,结果表明微磁转动效应在严重狭窄和高红细胞压积条件下对血流速度、涡量、壁面剪切应力及压力降具有显著影响,强调了在未来的磁流体微极血流研究中考虑该效应的重要性。

Kyriaki-Evangelia Aslani, Ioannis E. Sarris, Efstratios Tzirtzilakis2026-02-10🔬 physics

Simulating acoustically-actuated flows in complex microchannels using the volume penalization technique

本文提出了一种基于体积惩罚法(volume penalization technique)的扰动分析方法,通过将声驱动流分解为一阶谐波问题和二阶时间平均问题,实现了对复杂微通道内声流现象的高效、可扩展模拟,并验证了其在处理复杂几何结构时与贴体网格法(body-fitted method)的高度一致性。

Khemraj Gautam Kshetri, Amneet Pal Singh Bhalla, Nitesh Nama2026-02-10🔬 physics

PDE-Free Mass-Constrained Learning of Complex Systems with Hidden States

本文提出了一种基于“下一代无方程”(next-generation Equation-Free)算法的三层机器学习框架,通过扩散映射(Diffusion Maps)提取低维流形、利用SINDy或MVAR学习降阶模型,并结合k-NN凸插值实现高维重建,从而在无需显式识别偏微分方程(PDE)的情况下,实现了对具有质量约束且含隐状态的复杂系统时空动力学的稳定且高精度的建模。

Gianmaria Viola, Alessandro Della Pia, Lucia Russo, Ioannis Kevrekidis, Constantinos Siettos2026-02-10🔬 physics