Wobbling and Migrating Ferrofluid Droplets
毫米级的铁流体液滴在旋转磁场的作用下,通过周期性的界面摆动发生迁移,从而实现受控运动、表面清洁和货物运输,且其移动速度随磁场振幅和频率的增加而提升。
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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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毫米级的铁流体液滴在旋转磁场的作用下,通过周期性的界面摆动发生迁移,从而实现受控运动、表面清洁和货物运输,且其移动速度随磁场振幅和频率的增加而提升。
本文提出了耦合积分物理信息神经网络(CI-PINN),这是一种通过集成辅助网络和积分守恒约束来增强标准物理信息神经网络的新型框架,旨在鲁棒地求解具有冲击波等间断性的前向偏微分方程,从而在无需网格的情况下弥合神经网络的灵活性与有限体积法的鲁棒性之间的差距。
本文通过实验与理论研究了受密集弹性毛发阵列阻碍的微通道内的压力驱动流,证明了由此产生的非线性水力阻力可以被建模为受无量纲拖拽力支配的可变形多孔介质,从而实现微流控网络中的被动流量控制。
本文研究了大佩克莱特数(Peclet number)下混合相空间中二维平流扩散算符的光谱结构,揭示了其谱是由受局部拉格朗日几何和半经典类比支配的截然不同的特征模族所组织的,这导致在有限时间动力学中表现为持续的模态竞争而非单一模态占优。
本文介绍了一种同步辐射X射线多投影成像(XMPI)技术,这是一种新型的无需旋转的技术,通过捕获同步的多角度投影,实现了对不透明多相流中微粒的高分辨率四维追踪,从而克服了以往在流变学、医学和材料科学应用中观察微尺度动力学的局限性。
本文引入了一个热力学一致的吸附层框架,该框架通过耦合界面摩擦、粘性应力和吸附动力学,将滑移长度解释为一种涌现的、依赖于几何结构的属性,成功解决了经典模型在碳纳米管内水滑移以及移动接触线附近流动方面的差异问题。
本文通过证明这些结构源于减速过程中方位角速度剖面的拐点,将该不稳定性与斯托克斯振荡边界层问题联系起来,并解释了其由于半径比依赖性以及与格特勒卷(Görtler rolls)的竞争而导致的在历史上的难以捉摸性,从而通过数值方法解决了关于 Coles 在 1965 年对非定常泰勒-库埃特流中瞬态纵向涡旋观测结果的、长达 60 年之久的谜团。
这项实验研究调查了稳态条件下破水水翼通风的起始过程,识别了三种不同的触发机制,并提出了一个修正后的稳定性图谱,该图谱揭示了流态之间非均匀的边界以及比先前估计更高的临界攻角。
本文构建了一个广义场论,以证明尽管驱动颗粒液体保留了牛顿流体中存在的大部分对称性,但由于其独特的对称性质,它们可以表现出破缺的柯尔莫哥洛夫标度并形成一个新的普适类。
本文评估了用于计算旋转瑞利-贝纳德对流中逐尺度动能通量的空间滤波和改进傅里叶技术,揭示了尽管主流场由直接能量级联主导,但在边界附近由于埃克曼羽流涡旋合并存在显著的反向级联现象。