Fluid mixtures in nanotubes
本文的目的是通过连续介质力学的方法研究纳米管中的流体混合物。该模型从平均场分子理论中的统计分布出发，并使用泰勒级数的密度展开。我们得到了密度空间导数限制在二阶的体积自由能的连续表达式。根据壁和液体或蒸汽混合物块的化学特性，纳米管可以填充有液体或蒸汽。考虑在20{ \textdegree } C下碳纳米管内部由水和乙醇构成的双流体混合物的实例。当直径足够小时，纳米管中充满了液体混合物，无论是液体还是蒸汽混合物。碳壁影响流体组分的比例，有利于乙醇。穿过纳米管的流体混合物流动可能比经典的流动重要得多，如果外部体积是蒸汽，则该流动可以比Poiffille流动大几十万倍。
2018-07-06 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Roll convection of binary fluid mixtures in porous media
本文用Galerkin方法研究了底部加热的流体层与多孔介质的Rayleigh-Bénard系统中理想直辊的非线性状态。应用Oberbeck-Boussinesq近似，研究了具有正分离比的二元混合物，并与单组分流体进行了比较。除了二元混合物的流线在所谓的Soret区变形之外，我们的滚转对流结构性质的结果定性地类似于没有多孔介质的Rayleigh-Bénard系统中的情况。流线的变形是由达西方程来描述的动量输运。除了辊的属性，他们对任意微扰的稳定性进行了研究。我们计算稳定气球的纯流体的情况下，以及广泛的参数范围内的路易斯数和分离比是典型的二元气体和流体的混合物。研究发现，轧辊的稳定区域受横辊、锯齿形和一种与横辊机制相关的新型振荡失稳机制的限制。
2009-11-05 physics.flu-dyn
Diffusiophoresis in a Near-critical Binary Fluid Mixture
我们假设一个刚性球形颗粒被放入一个二元流体混合物中，其临界组分在均相区，在分层临界点附近。假设每个组分与颗粒表面之间存在短程相互作用，并且假设一个组分比另一个组分更容易被表面吸引。由于大的磁化率，其中优选组分更浓缩的吸附层可以显著地厚。在这种情况下，施加的成分梯度导致粒子运动，即，扩散电泳是由以前没有考虑过的机制产生的。我们计算了迁移率如何依赖于温度和颗粒大小。
2022-05-25 physics.flu-dyn
Computer simulation of effective viscosity of fluid-proppant mixture used in hydraulic fracturing
本文介绍了数值实验的结果进行评估的流体支撑剂混合物的有效粘度，用于水力压裂。用两种互补方法（粒子动力学和光滑粒子流体动力学）得到的结果与标准差的精度一致。他们提供了一个分析方程的有效粘度的依赖性的支撑剂浓度，所需的水力压裂扩展的数值模拟。
2013-10-10 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Dynamics of Fluid Mixtures in Nanospaces
我们最近的简单流体理论的多组分扩展[ U.M.B. Marconi和S. Melchionna，Journal of化学物理，131，014105（2009）]被提出来描述在受限流体流动的典型的不均匀、非稳定条件下的可混溶和不可混溶的液体混合物。我们首先从微观水平推导出的演化方程的相空间分布函数的每个组件在一组自洽场，代表体力和粘性力（力依赖于流体中的密度分布和速度分布）。其次，我们数值求解所产生的控制方程的格子玻尔兹曼方法，其实施包含新的功能，相对于现有的方法。我们的模型结合了流体动力学流动，扩散，表面张力，以及全球和局部粘度变化的可能性。我们验证我们的模型，通过研究体积粘度依赖的混合物的浓度，包装分数和尺寸比。最后，我们考虑非均匀系统和研究分子厚度的狭缝中的混合物的动力学和相关的结构和流动性质。
2011-02-10 cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Convective Patterns in Binary Fluid Mixtures with Positive Separation Ratios
本文总结了正Soret效应下Rayleigh-Benard系统中二元混合物横向周期对流结构的研究结果。静止滚转，平方和横滚的解决方案和他们的稳定性确定与多模Galerkin展开。综述了正方形和横滚的振荡竞争。它们经历了一个次谐波分叉级联，其中振荡周期作为夹带过程的结果以整数步长增长。
2006-08-29 physics.flu-dyn
Generalized Einstein relation for the mutual diffusion coefficient of a binary fluid mixture
爱因斯坦导出布朗粒子的扩散系数与摩擦系数之间的著名关系式的方法被用来导出二元流体混合物的互扩散系数的广义爱因斯坦关系式。的表达式进行了比较，由德Groot和Mazur从不可逆热力学，后来巴彻勒布朗悬浮液。不可逆热力学的其他几位工作者得出了不同的结果。对于几乎不可压缩的解，广义爱因斯坦关系与de Groot和Mazur导出的表达式一致。这两个表达式也同意一阶溶质密度。对于布朗悬浮，由广义Smoluchowski方程导出的结果与这两个表达式一致。
2017-07-20 physics.flu-dyn
Universal direction in thermoosmosis of a near-critical binary fluid mixture
本文研究近临界二元流体混合物在毛细管中的热渗透，通过粗粒化方法预测流动方向仅取决于混合物接近上会溶点还是下会溶点，与壁面优先吸附的组分无关。
2023-09-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Kinetic energy spectra and flux in turbulent phase-separating symmetric binary-fluid mixtures
本文采用Cahn-Hilliard-Navier-Stokes（CHNS）方程组直接数值模拟（DNS）方法研究了两相湍流相分离对称混合物的统计特性。湍流引起相分离的停止，这导致形成统计学上稳定的乳液。我们表征湍流速度波动的乳液中的雷诺数和韦伯数的不同值。逐尺度动能收支分析表明，CHNS中的界面项为动能转移提供了另一条途径。通过研究能量耗散率的概率分布函数（PDF）、涡量和速度梯度不变量的联合概率分布函数（Joint-PDF），我们发现湍流脉动的统计特性不随Weber数的变化而变化。
2018-11-29 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Mixture of Fluids involving Entropy Gradients and Acceleration Waves in Interfacial Layers
通过哈密顿作用量，我们写出了热毛细流体混合物的运动方程组，假定内能不仅是密度梯度的函数，而且是各组分熵梯度的函数。与动能和内能相关联的拉格朗日量允许获得每个组分的动量方程和混合物的重心运动。我们还获得了能量平衡，我们证明了方程组是相容的热力学第二定律。虽然系统是抛物型的，但我们证明了存在两个表征界面运动的切向加速度波。熵梯度的内能的依赖性是这种波存在的必要条件。微分系统是非线性的，但波的传播没有失真，因为它们是线性退化的（例外波）。
2008-01-14 physics.flu-dyn
Inertial effects in three dimensional spinodal decomposition of a symmetric binary fluid mixture: A lattice Boltzmann study
本文采用热力学自洽的格子玻尔兹曼方法，对三维对称二元流体混合物旋节线分解后的后期分层进行了数值研究。我们结合不同的数值参数的模拟结果，以获得一个unprecendented范围内的长度和时间尺度时，表示在减少的物理单位。使用八次大的（256^3）运行，所得到的减小的域大小l对减小的时间t的合成图覆盖1 <l <10^5，10 <t <10^8。我们的数据与动力学标度假设一致，即l（t）是一个普适的标度曲线。我们给出了第一个详细的流体运动的统计分析，而不仅仅是域的演变，在这种模拟，并引入缩放图的几个量来自流体的速度和速度梯度场。
2000-06-01 cond-mat physics.flu-dyn
Thermodynamical analysis and constitutive equations for a mixture of viscous Korteweg fluids
本文对具有两个速度和两个温度的粘性Korteweg流体的二元混合物进行了完整的解析分析。允许本构函数依赖于两种组分的扩散速度和比内能以及它们的第一梯度，依赖于重心速度梯度的对称部分，以及依赖于混合物的质量密度和组分之一的浓度以及它们的第一梯度和第二梯度。应用推广的Liu方法分析了与熵原理的相容性，并在三维空间中得到了一个完全解。最后，平衡配置进行了调查，并证明了没有限制出现的容许相边界。这里提供的理论结果可以作为实验和/或数值研究的基础，特别是用于确定平衡时相边界的表面水平，并与实验剖面进行比较。
2021-09-15 physics.flu-dyn
Weakly nonlocal thermodynamics of binary mixtures of Korteweg fluids with two velocities and two temperatures
我们提供了一个热力学框架的二元混合物的Korteweg流体有两个速度和两个温度。允许本构函数取决于两种成分的扩散速度和比内能以及它们的第一梯度，以及取决于混合物的质量密度和一种成分的浓度，后者以及它们的第一和第二梯度。与热力学第二定律的兼容性研究通过应用广义刘程序。在一维的情况下，一个完整的解决方案的热力学限制的集合是通过假设一个可能的形式的本构方程的部分热通量和应力张量。对比熵的梯度进行一阶展开，得到了熵流的表达式。这包含了经典项（即热通量与组分温度之比的总和）和一些额外的非局部效应。
2021-09-21 physics.flu-dyn
Existence for the steady problem of a mixture of two power-law fluids
本文分析了两种不同的幂律流体混合物的定常问题。从数学上讲，这个问题是两个幂律叠加的结果，一个是常数幂律指数，另一个是变量幂律指数。对于相关的边值问题，我们证明了非常弱解的存在性，提供了可变的幂律指数是有界的从上到下的常数。这一结果需要尽可能低的假设上的可变幂律指数，并作为一个特殊的情况下，从1969年Ladyzhenskaya的存在结果扩展到一个可变指数的情况下，并为所有区域的假塑性区。在一个独特的结果中，我们推广了一个经典的弱解的存在性定理的情况下，我们的问题。
2012-04-26 math.AP physics.flu-dyn
On the wall boundary conditions for species-specific mass conservation equations in mathematical modelling of direct precipitation fouling from supersaturated, multi-component fluid mixtures
沉淀在壁上的流体的湍流边界层中的物质传输的数学建模是所有过程工业中有效利用能量的最大挑战之一的核心的重要主题;即换热器的结垢。造成问题复杂性的一个主要因素是支配现象的多长度尺度性质。也就是说，在纳米尺度上占主导地位的传输机制可能是工业过程的宏观性能的原因。本文讨论了一些需要满足的挑战，在建模的边界条件，即原子/分子尺度的条件下，特定物种的质量守恒方程，在壁，单相，多组分的流体，沉淀在壁。
2017-03-21 physics.flu-dyn
Phase Separation Dynamics and Active Turbulence in a Binary Fluid Mixture
Global College, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学全球学院）
本研究提出一种新颖的双流体模型，结合 Cahn-Hilliard 模型与 Beris-Edwards 方程，利用格子玻尔兹曼方法揭示了二元流体混合物中活性应力与双流体动力学相互作用导致的复杂非平衡图案形成机制。
2025-11-01 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Evaporating Drops of Alkane Mixtures
烷烃混合物是模型系统，其中表面张力梯度在润湿液滴的铺展和蒸发期间的影响可以容易地研究。表面张力梯度主要由浓度梯度引起，质量扩散是稳定过程。根据混合物的相对浓度，获得丰富的行为模式。
2005-12-04 physics.class-ph physics.flu-dyn
Hyperuniformity in ternary fluid mixtures: the role of wetting and hydrodynamics
本研究通过大规模直接数值模拟探讨了三元流体混合物中的超均匀性，发现流体力学削弱超均匀特性，而润湿不对称性可作为控制多组分流体空间序的参数。
2025-06-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Staggered Scheme for the Compressible Fluctuating Hydrodynamics of Multispecies Fluid Mixtures
我们提出了一个数值公式的解决方案的非等温，可压缩，纳维-斯托克斯方程与热波动描述中尺度传输现象的多组分流体混合物。我们的数值方法的新颖之处是使用交错网格动量随着有限体积离散的热力学变量来解决由此产生的随机偏微分方程。数值方案的主要优点是扩散和随机动量通量的显着简化和紧凑的离散化，以及涉及压力的边界条件的明确规定。与Balakrishnan \emph{et al.} [Phys. Rev. E 89，013017（2014）]中先前描述的同位方案相比，交错网格方案更准确地再现了气体混合物中流体动力学波动的平衡静态结构因子。的数值方法进行测试，为理想的惰性气体混合物在各种非平衡条件下，如施加的热量和浓度梯度，以评估交叉扩散效应的作用，如Soret和Dufour，对长期的相关性的流体动力学波动，这也更准确地再现相比，同位方案。我们数值研究了混合气体中由浓度梯度驱动的巨非平衡涨落和涨落驱动的瑞利-泰勒不稳定性。在适用的情况下，观察到与直接模拟蒙特卡罗（DSMC）方法的理论和测量结果非常一致。
2023-01-30 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph physics.flu-dyn
Isothermal transport of a near-critical binary fluid mixture through a capillary tube with the preferential adsorption
本文研究了非电解质二元流体混合物通过连接两个储层的毛细管的等温输运。通常，一种组分优先吸附在管壁上，并且由于大的渗透敏感性，吸附变得显著。当流动由储存器之间的压力差驱动时，流出管的混合物富含优选组分。当流动由质量分数差驱动时，在存在优先吸附的情况下发生总质量流，这意味着出现扩散渗透。这些现象可以看作是相互联系的交叉效应。我们还研究了这些现象，通过使用基于粗粒自由能泛函，这是以前得到的重整化局部泛函理论的流体动力学数值。特别指出，在扩散渗透中，电导或在给定的质量分数差下的总质量流率可随温度非单调地变化。
2022-05-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
