Ambivalent effects of added layers on steady kinematic dynamos in cylindrical geometry: application to the VKS experiment
“冯卡门钠”（VKS）实验的目的是研究高度湍流和无约束流中的磁流体发电机效应。为了使临界磁雷诺数和所需的电机功率最小化，人们在平均流和侧边界条件的优化上做了大量的工作。本文的主要重点在于“盖层”的作用，即叶轮和圆柱体端壁之间的液体钠层。首先，我们研究的分析测试流程，盖层可以有矛盾的效果上的发电机的效率。临界磁雷诺数显示了一个平坦的最小值为一个小的盖层厚度，但增加较厚的层。对于实际的VKS几何形状，它表明，静态盖层产生的临界磁雷诺数约12%.A更显着的增加100，直到150%的临界磁雷诺数的适度增加可以发生时，考虑到在这些层中的一些旋转流。这个问题的可能的解决方案进行了讨论，为真正的发电机设施。
2006-02-21 astro-ph physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Magnetic induction in a turbulent flow of liquid sodium: mean behaviour and slow fluctuations
我们研究了液体钠湍流旋流中对外加均匀磁场的流动响应--VKS 2实验，其中磁雷诺数达到50。诱导效应大于先前的VKS 1实验。当Rm大于25时，感应场分量的局部振幅取代了外加场的振幅，呈现出非高斯起伏。缓慢的动力instationarities和低频双峰动态观察感应，大概追溯到大规模的波动的流体动力学流。
2007-04-19 physics.flu-dyn
Robust estimate of dynamo thresholds in the von Kármán sodium experiment using the Extreme Value Theory
将一种新的基于极值理论的阈值检测方法应用于VKS实验数据。VKS实验是在实验室液态金属实验中获得发电机磁场的一次成功尝试。我们首先表明，发电机阈值与磁场的极值的概率密度函数的变化。该方法不需要测量来自施加的外部扰动的响应函数，因此提供了简单的阈值估计。我们将我们的方法应用到不同的配置中的VKS实验表明，它产生了一个强大的指示发电机阈值以及滞后行为的证据。此外，对于未观察到发电机跃迁的实验配置，该方法提供了一种外推可能的阈值区间的方法。
2014-02-18 physics.data-an physics.flu-dyn
Electromagnetic induction in non-uniform domains
运动学模拟的感应方程进行了不同的设置适合冯卡门钠（VKS）发电机实验。流动驱动叶轮的材料特性被认为是通过高传导性和高渗透性的磁盘，存在于一个圆柱形的体积充满了导电流体。两个完全不同的数值代码相互验证欧姆衰减和运动发电机问题，使用各种配置和物理参数的定量协议。场的几何形状和增长率强烈修改的磁盘的材料特性，即使高磁导率/高电导率的材料是本地化在一个相当薄的区域。相比之下，外部边界条件的影响仍然很小。利用VKS一样的平均流体流量和高磁导率磁盘产生的最简单的非轴对称场模式的发电机动作的发病的临界磁雷诺数的减少。然而，这种减少不足以在VKS实验中变得相关。此外，Rm_c的减小基本上受流动构型的微小变化的影响，使得结果对于湍流的设置和性质的微小修改不是非常稳健。
2010-04-01 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Numerical study of homogeneous dynamo based on experimental von Karman type flows
对冯卡门型流动的磁感应方程进行了数值研究。这些流动由圆柱形容器中的两个同轴反向旋转螺旋桨产生。这种装置目前用于冯卡门钠（VKS）实验，旨在研究发电机行动在无约束流。的平均速度字段已被测量为不同的配置，并在一个周期性的圆柱形运动发电机代码。根据驱动配置，极向环形流比和边界的电导率，观察到一些流量维持增长的磁场的磁雷诺数访问钠实验。还研究了流动对外部磁场的响应：结果与单螺旋桨情况下的实验结果非常一致，但在双螺旋桨情况下可能不同。
2003-01-15 physics.flu-dyn
Towards an experimental von Karman dynamo: numerical studies for an optimized design
本文对有限长圆柱内两反向旋转圆盘间的VonKarman型流动进行了数值研究。使用水模型实验，改变驱动叶轮的配置，流量已被优化。在法国Cadarache进行的新钠实验VKS 2中，已经发现了一种导致平均流发电机作用的解决方案。描述和讨论了优化过程，研究了在流动周围添加固定导电层对阈值、中性模形状和磁能平衡的影响。最后，可能涉及到冯卡门流中的运动发电机行动的过程进行了审查和讨论。在可能的过程中，我们强调的边界层径向速度剪切和欧姆耗散局部化的流动/外壳边界的联合效应。
2005-08-03 physics.flu-dyn
Experimental realization of dynamo action: present status and prospects
近几十年来，发电机作用的实验研究取得了很大进展。然而，在卡尔斯鲁厄和里加的发电机实验之后，冯卡门钠（VKS）发电机只是第三个能够在实验室实验中证明流体流动驱动自产生磁场的设施。预计将在液体钠设施DRESDYN（用于DYNamo和热工水力研究的DREsden钠设施）框架内设计的计划中的进动驱动发电机实验将在发电机作用的实验研究方面取得进一步进展。在本文中，我们简要地介绍了VKS发电机的数值模型，证明了在该实验中观察到的轴对称场和用于流驱动叶轮的软铁材料之间的密切关系。我们进一步展示了最近的结果，准备水实验和设计研究有关的进动发电机，并描绘了科学的前景，为最终的设置。
2012-12-18 astro-ph.EP physics.flu-dyn
A simple mechanism for the reversals of Earth's magnetic field
我们表明，一个模型，最近用来描述所有的动态制度的磁场产生的发电机效应在VKS实验[1]，也提供了一个简单的解释地球的磁场的逆转，尽管两个系统之间的强烈差异。
2009-02-09 physics.flu-dyn physics.geo-ph
Kinematic simulations of dynamo action with a hybrid boundary-element/finite-volume method
发电机激励的实验实现以及感应方程的理论和数值检验表明了自持发电机边界条件的相关性。在产生域的场的内部，几何约束或变化的材料特性（例如，容器壁的导电性或局部高磁导率材料）也可能起作用。将基于网格的有限体积法与边界元法相结合，在混合FV-BEM方案中提供了局部离散的灵活性，并以相对较低的成本在几乎任意的几何形状中严格处理绝缘磁边界条件。由一个众所周知的规定平均流产生的发电机动作的运动学模拟证明了该方法的可靠性。未来的检查是为了了解的VKS发电机实验的行为，其中现场生产流是由铁质螺旋桨和感应效应的导电性/渗透性的不均匀性可能会提供所需的条件所测量的发电机特性。
2008-03-24 physics.flu-dyn
Generation of magnetic field by dynamo action in a turbulent flow of liquid sodium
我们报告了在VKS实验中观察到的发电机作用，即，由液体钠的强湍流旋流产生磁场。场的平均和波动部分进行了研究。发电机阈值对应于磁雷诺数Rm \sim 30。平均磁场的顺序为40 G的观察30%以上的阈值在流动的横向边界。对于两个分量，均方根波动大于相应的平均值。的缩放的均方磁场进行比较，以前的预测高雷诺数流量。
2007-01-06 physics.flu-dyn
Dipole-Quadrupole dynamics during magnetic field reversals
本文研究了湍流发电机实验中磁场反转的形状和动力学。我们报告了VKS实验中磁场的偶极和四极部分的演化，并表明实验结果与最近的反转模型的预测吻合得很好：当偶极反转时，部分磁能被转移到四极，反转开始于偶极的缓慢衰减并且随后是快速恢复，以及偶极子的过冲。在静止发电机和振荡发电机之间的边界处观察到随机反转。
2010-10-22 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Forward and inverse problems in fundamental and applied magnetohydrodynamics
这篇小评论总结了最近的努力，以解决正问题和逆问题，因为它们发生在不同的分支机构的基本和应用磁流体力学。至于正问题，主要集中在感应过程的数值处理，包括自激磁场在非球形域和/或非均匀材料参数的影响下。作为一个重要的应用开发的数值方案，冯卡门钠（VKS）发电机实验的功能被证明是至关重要的软铁叶轮的存在下。至于逆问题，主要集中在非接触感应流动层析成像（CIFT）的数学背景和一些第一次的实际应用，其中流动诱导的磁场扰动用于重建的速度场。CIFT在钢的连续铸造中用于流场监测的承诺被在低熔点液态金属的试验台上获得的结果所证实。虽然CIFT目前仅限于低磁雷诺数的流动，一些非线性逆发电机理论的选定问题，可能应用于地球和天体物理学，也进行了讨论。
2012-12-14 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Excitability in the vicinity of a saddle-node bifurcation: a mechanism for reversals
我们提出了一个新的机制振荡或随机反转的磁场发生从一个固定的发电机状态。的基本成分是存在两个近临界发电机本征模式，一个稳定的和不稳定的，碰撞在鞍结分岔。在此分叉之上，产生有限振幅极限环。在分叉附近，即使是少量的湍流波动也足以产生磁场的随机反转。当两个竞争的本征模具有不同的对称性时，这种情况需要产生发电机的流的对称性破缺。这与VKS实验的观察结果非常一致。它还可以解释行星或恒星磁场的动力学，并可用于理解经常在湍流背景下发展的大规模流动的逆转。
2008-10-29 physics.flu-dyn physics.geo-ph
Magnetohydrodynamic experiments on cosmic magnetic fields
众所周知，宇宙磁场，即行星、恒星和星系的磁场，是由运动的导电流体中的磁流体发电机效应产生的。宇宙磁场通过磁旋转不稳定性（MRI）使吸积盘中的角动量向外输运，在宇宙结构的形成中也起着积极的作用，这一点鲜为人知。在理解这两个过程方面已经取得了相当大的理论和计算进展。除此之外，在过去的十年里，人们在液态金属实验中研究这两种效应方面做出了巨大的努力。1999年，在里加和卡尔斯鲁厄的大型液态钠装置中观测到了磁场自激现象。最近，在法国的“冯卡门钠”（VKS）实验中也获得了自激。在马里兰大学的湍流球形Couette流的背景上发现了一个MRI样模式。磁共振成像作为流体动力学稳定流的第一个不稳定性的证据是在“波茨坦罗森多夫磁不稳定性实验”（PROMISE）中获得的。本文综述了发电机和MRI相关实验的历史，并讨论了未来的工作方向。
2008-10-13 astro-ph physics.flu-dyn
Impact of time-dependent non-axisymmetric velocity perturbations on dynamo action of von-Kármán-like flows
我们已经进行了数值模拟的运动诱导方程，以检查发电机效率的轴对称冯卡门流随时间变化的非轴对称速度扰动。数值模型是基于法国冯卡门钠发电机（VKS）的设置和在西班牙潘普洛纳的纳瓦拉大学进行的模型水实验的流量测量。我们的模拟表明，方位漂移流扰动的相互作用与磁本征模的基本漂移（由不可避免的赤道对称性破坏的基本流）基本上确定发电机状态的时间行为。我们发现两个不同的制度的发电机行动，取决于（规定）漂移频率的（$m=2$）涡状流扰动。对于相对缓慢漂移的涡旋，我们观察到一个狭窄的窗口，增强的增长率和漂移的磁本征模是同步的扰动漂移。当涡旋漂移频率大致等于未扰动系统中磁本征模的漂移频率时，增长率发生共振式增强。在这个小窗口之外，与未扰动的情况相比，场的产生受到阻碍，并且磁本征模的场振幅被调制为涡旋漂移频率的大约两倍。共振制度和调制制度之间的突然过渡被确定为一个频谱异常点，其中两个先前独立的模式的本征值（增长率和频率）和本征函数崩溃。
2012-12-10 astro-ph.GA physics.flu-dyn
Numerical reproduction of the spiral wave visualized experimentally in a wide-gap spherical Couette flow
根据Egbers和Rath的工作进行SCF实验[Acta Mech.111 pp. 125- 140（1995）]。通过可视化使用铝片漂流在一个水平面上的激光片照明，流动被确定为螺旋波与方位波数$m=3$，使用实验获得的和数值推导的相速度之间的比较。通过求解平面粒子在螺旋波流场中平流运动的运动方程，虚拟地再现了可见的反射光分布，与实验得到的图像吻合较好。
2023-01-24 physics.flu-dyn
Inertial particle velocity and distribution in vertical turbulent channel flow: a numerical and experimental comparison
本文研究了两种不同体积浓度（$Φ_{V} = 3 \times 10^{-6}$和$Φ_{V} = 5 \times 10^{-5}$）下，Stokes数为$St^{+} = 58.6$的含惯性颗粒的垂直槽道湍流的统计特性。两个独立的直接数值模拟模型，利用点粒子的方法进行比较，最近的实验测量，所有相关的无量纲参数直接匹配。虽然两个数值模型都是基于相同的一般方法构建的，但实现的细节是不同的，特别是关于如何表示双向耦合。在低体积负荷，这两个数值模型是在一般协议与实验测量，与壁附近的壁法向粒子速度波动的某些例外。在高负荷下，这些差异增加，它被发现，颗粒聚集在模拟中被高估相比，实验观察。对差异的潜在原因进行了讨论。由于这项研究是第一个对数值模型和实验之间的颗粒流统计数据进行一对一比较的研究，因此需要继续努力协调观察到的行为和数值预测之间的差异。
2019-04-19 physics.flu-dyn
Numerical and theoretical framework for the DRESDYN precession dynamo experiment
即将到来的DRESDYN（用于DYNnamo和热工水力研究的DREsden Sodium设施）进动实验将测试实现仅由进动驱动的磁流体动力发电机动作的可能性。在这里，实验设施的描述后，我们提出了直接数值模拟的结果，目的是了解流动行为和发电机的能力。主要结论是：在非线性区域，章动角是决定流动结构和发电机作用可能性的重要控制参数。我们得到明确的指示，为未来的实验运行的最佳配置。
2023-01-19 physics.flu-dyn
Experimental and numerical analysis of grid generated turbulence with and without mean strain
本文介绍了实验和数值分析的网格产生的湍流和不施加平均应变的影响。我们对衰减网格产生的湍流和具有平均应变的网格湍流进行了一系列实验。湍流统计的实验数据，包括雷诺应力各向异性的收集，分析，然后比较雷诺应力模型的预测，以评估其准确性。实验数据被用来评估在雷诺应力模型中使用的耗散率模型和压力应变相关模型的系数的变异性。对于这两种模型，我们建议的最佳值的系数，应用于网格产生的湍流的实验研究。
2018-03-15 physics.flu-dyn
Internal wave attractors examined using laboratory experiments and 3D numerical simulations
在本文中，我们结合数值和实验方法来研究稳定和不稳定的内波吸引子的动力学。这个问题被认为是在一个经典的梯形设置充满了均匀分层的流体。能量注入系统在全球范围内的小幅运动的垂直墙。在试验水池中的波动测量与传统的合成纹影和PIV技术的帮助下。的数值设置密切再现实验的几何形状和操作范围的雷诺数和施密特数。本文采用谱元方法模拟了粘性盐成层流体的非线性动力学。我们表明，三维计算的结果是在良好的定性和定量的协议与实验数据，包括空间和时间参数的三阶共振不稳定性产生的二次波。此外，我们还通过实验和数值模拟的方法研究了侧壁对二次流和波束中速度幅值展向分布的影响。最后，我们测试的二维流动的假设，并估计在合成纹影测量由于这一假设的误差。
2016-02-23 physics.flu-dyn
Long-term memory in experiments and numerical simulations of hydrodynamic and magnetohydrodynamic turbulence
我们分析时间序列源于实验和直接数值模拟的流体动力学和磁流体动力学湍流。模拟是在周期性的盒子里进行的，但是选择了一个体积强迫来模拟实验中流动的几何形状，两个反向旋转的叶轮之间的冯卡门旋流。模拟中的参数被选择为（在计算限制内）允许实验和数值结果之间的比较。在所有情况下都考虑导电流体。两种不同的配置被认为是：一个案件与弱的外部施加的磁场，并与自持磁场的情况下。长期记忆和$1/f$噪声的证据在实验和模拟中观察到，在与冯卡门流中剪切层的流体动力学行为相关的弱磁场的情况下，和在与大尺度磁场的慢磁流体动力学行为相关的发电机的情况下。
2014-01-22 physics.flu-dyn
Experimental and numerical investigation of reactive species transport around a small rising bubble
在这篇文章中，我们提出了实验和数值技术来研究的转移，运输和化学物种在附近的上升气泡的反应。在实验中，直径d b = 0.55的单个氧气气泡。. . 0.85 mm被释放到充满自来水的测量池中。氧气溶解并与亚硫酸盐反应生成硫酸盐。激光诱导荧光被用来可视化的气泡尾流中的氧浓度，从整体的传质系数可以计算。基于铼的荧光染料似乎是表面活性的，使得与没有荧光染料的实验相比，上升速度降低高达50%，并且在气泡尾流中形成再循环区。为了获得界面处的局部传质，我们进行了互补的数值模拟。由于荧光示踪剂是必不可少的实验方法，表面污染的影响也被认为是在模拟中。我们采用了一些改进的实验和数值计算程序，允许定量比较（本地和全球）。实验、模拟和文献结果在上升速度和传质系数方面基本一致。由于荧光示踪剂经常用于传质实验，我们讨论了其潜在的表面活性。
2018-11-09 physics.flu-dyn
Acoustic resonances in microfluidic chips: full-image micro-PIV experiments and numerical simulations
我们表明，结合瞬态粒子运动的图像的全图像显微PIV分析是一个强大的工具，实验研究的声辐射力和声流在微流体室压电驱动下在MHz范围内。在给定的实验微系统中，可以根据声学本征模或驻波超声波来理解所测量的5 μ m和1 μ m的大颗粒的稳态运动。相应的声波方程的数值解支持这种解释。
2007-04-10 physics.flu-dyn
Numerical and Experimental Investigation of a NACA 64A-110 Airfoil in Transonic Flow Regime
在本文中，我们给出了NACA 64 A-110翼型在$Ma=0.72$和相对于弦长的雷诺数为$Re_c=930.000$的两种攻角下的实验和数值参考数据。试验用例的设计是为了提供$0^\circ$条件下非倾斜翼型的数据和$3^\circ$条件下稳定定常激波的数据。对于这两种情况，我们在亚琛工业大学的三音速风洞中进行了实验，包括PIV数据以及数值壁分辨大涡模拟。结果表明，在尾流和边界层区域，平均速度和雷诺应力是匹配的。实验显示了一个更强的激波，包括一个λ结构，但激波位置和整体流动物理是在很好的协议，为测试的攻角。生成的数据可用于代码验证、功能开发和湍流建模。
2023-03-17 physics.flu-dyn
Numerical and Experimental Investigation of Electro-Vortex Flow in a Cylindrical Container
在填充有共晶GaInSn合金的圆柱形容器中，通过非均匀电流与其自身磁场的相互作用产生电涡流（EVF）。在本文中，我们研究了EVF现象的数值和实验。应用超声多普勒测速技术（UDV）测量圆柱形血管内的速度场。其次，我们改进了一个考虑焦耳热效应的数值求解器，并将其用于EVF实验的数值模拟。特别关注的是磁场的作用，这是电流感应磁场和外部地磁场的组合。为了提高计算效率，在计算固液耦合导体系统的电势、电流密度和温度时，采用了OpenFOAM中的父子网格技术。实验结果与仿真结果吻合较好。这项研究可能有助于确定EVF现象的关键因素，并量化其在液态金属电池中的作用。
2019-10-23 physics.flu-dyn
Rapidly rotating radiatively driven convection: experimental and numerical validation of the `geostrophic turbulence' scaling predictions
本研究通过实验和直接数值模拟验证了快速旋转辐射驱动热对流在'地转湍流'区域的热传输、温度涨落、流速和流动结构标度预测，证明其是观察地球物理和天体物理扩散无关对流区域的有效实验装置。
2024-10-11 physics.flu-dyn
Experimental and Numerical Investigation of Phase Separation due to Multi-Component Mixing at High-Pressure Conditions
为了更好地理解和预测高压喷射到气体环境中，进行了实验和数值模拟。特别是，重点放在一个初始的超临界流体相分离过程中，由于与周围环境的相互作用。将正己烷注入到充满纯氮气的5 MPa和293 K的腔室中，并选择三种不同的测试情况，使得它们覆盖热力学非理想性的制度，特别是源于潜在相分离的影响，是显着的。同时进行了阴影和弹性光散射实验，以捕捉流动结构以及相分离。此外，采用汽液平衡模型进行了大涡模拟。实验和数值计算结果表明，在先验计算预测两相流的情况下，相形成。此外，形成过程的定性特征之间的实验和数值模拟和过渡行为从稠密气体喷雾状射流被捕获。
2017-06-13 physics.flu-dyn
Experimental and numerical study of mean zonal flows generated by librations of a rotating spherical cavity
本文对球形旋转容器纵向振动产生的定常纬向流进行了实验和数值研究。这项研究遵循Busse（2010）最近的弱非线性分析，在小的天平动频率-旋转速率比和大的天平动频率-自旋时间乘积的限制下发展。使用PIV测量以及从轴对称数值模拟的结果，我们确认定量的Busse的解析解的主要特点：带状流的形式，在流体内部的逆行固体旋转，这不依赖于天平动频率，也不对埃克曼数，并作为激励的振幅的平方而变化。我们还报告了一个不可预测的湍流在赤道附近的外壁的存在。
2011-06-28 physics.flu-dyn
Numerical and experimental verification of a theoretical model of ripple formation in ice growth under supercooled water film flow
对于具有自由表面的流动过冷液体薄膜晶体生长过程中凝固前沿的形态不稳定性，如冰柱表面的环状波纹，人们知之甚少。波纹的长度尺度接近1厘米。提出了两种波纹形成机理的理论模型。然而，这些模型导致相当不同的结果，因为在固-液界面和液-气表面的边界条件的差异。在这两个模型中使用的假设的有效性进行了数值研究和一些理论预测与实验进行了比较。
2011-02-24 physics.flu-dyn
Numerical and experimental modeling of mixing of impinging jets radially injected into crossflow
在某些化学过程中，如果需要快速淬火所获得的产品，则在碰撞射流区域中形成逆流是最有希望的现象[1]。特别地，该方法可用于控制最终产品的分散和相组成。文献[2]对2000 K下圆形氩气射流与铝蒸汽以及相对冷的氩气射流（1000 K）的反向碰撞和混合进行了复杂的计算和实验研究。它示出，计数器淬火制度能够控制颗粒生长由于流动稀释与淬火射流和温度下降速率的变化。
2014-03-02 physics.flu-dyn
Acceleration of heavy and light particles in turbulence: comparison between experiments and direct numerical simulations
我们比较了实验数据和数值模拟的有限密度的惯性粒子在湍流中的动力学。在实验中，气泡和固体颗粒的光学跟踪湍流的水使用扩展激光多普勒测速技术。计算了粒子加速度的概率密度函数（PDF）及其随时间的自相关性。数值结果是从一个直接的数值模拟中获得的被动逐点粒子的悬浮液被跟踪，在实验中具有相同的有限密度和相同的响应时间。我们观察到一个很好的协议的方差的加速度和自相关的时间尺度的动态，观察到的加速度PDF的形状上的小差异。我们讨论的影响所引起的有限尺寸的颗粒，不考虑在目前的数值模拟。
2007-10-17 nlin.CD physics.flu-dyn
"Breathing" rogue wave observed in numerical experiment
对最近导出的弱三维水波的完全非线性运动方程[V. P. Ruban，Phys. Rev. E { \bf 71}，055303（R）（2005）]进行了数值模拟，模拟结果表明，在深水中，单个极端波的自发形成。该异常波以振荡方式表现，并且存在相对长的时间（许多波周期）而其最大振幅没有显著变化。
2006-05-01 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Pattern formation during the evaporation of a colloidal nanoliter drop: a numerical and experimental study
在固体表面上精确图案化颗粒的有效方法是分配和蒸发胶体液滴，如用于生物测定。干燥的沉积物通常表现出复杂的结构，例如咖啡环图案，其中大多数颗粒聚集在沉积物的周边。在这项工作中，沉积物的形成过程中的干燥纳升胶体液滴在平坦的基板上的数值和实验研究。有限元数值模型的开发，解决了纳维尔-斯托克斯，热和质量输运方程的拉格朗日框架。数值求解了大气中水汽的扩散，为液滴-空气界面处的蒸发通量提供了精确的边界条件。拉普拉斯应力和热Marangoni应力占。通过求解连续对流扩散方程来跟踪颗粒浓度。润湿线的运动和相互作用的自由表面的下降与不断增长的沉积物的润湿角的标准的基础上建模。蒸发时间和流场的数值计算结果与已发表的实验和理论结果非常吻合。我们还对载有聚苯乙烯微球的水滴和异丙醇滴分别在玻璃和聚二甲基硅氧烷基底上蒸发进行了瞬时可视化实验。测量的蒸发时间，沉积物的形状和尺寸，以及流场与数值计算结果非常吻合。不同的流动模式所造成的竞争马兰戈尼回路和径向流被示出，以确定存款的形状是一个环状图案或均匀的凸块。
2010-10-13 cond-mat.mes-hall physics.flu-dyn
Mandelic acid single-crystal growth: Experiments vs numerical simulations
扁桃酸是在许多领域，特别是在制药工业中感兴趣的对映异构体。生产对映体纯扁桃酸的方法之一是通过从水溶液中结晶。在本研究中，我们提出了一种基于格子Boltzmann模拟的数值工具来模拟（S）-扁桃酸的结晶动力学。求解器首先验证实验数据。然后，它被用来进行参数研究的重要参数，如过饱和度和种子的大小对生长速率的影响。最后扩展到研究强制对流对晶体习性的影响。基于有参数的研究，提出了一种修改的反应器的几何形状，应减少观察到的偏差与对称增长的五倍的习惯。
2022-06-05 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Lagrangian Structure Functions in Turbulence: A Quantitative Comparison between Experiment and Direct Numerical Simulation
详细比较了湍流中拉格朗日速度结构函数的实验测量数据和数值模拟数据。通过整合实验和数值计算的信息，可以定量地了解各种时间尺度和雷诺数下的速度标度特性。实验和数值计算数据的拉格朗日速度增量的局部标度性质是在所有的时间滞后良好的定量协议。当测量接近Kolmogorov时间尺度或在更大的时间滞后时，不稳定性的程度发生变化。这项研究解决了实验和数值之间的明显分歧。
2007-08-02 cond-mat.stat-mech nlin.CD physics.flu-dyn
Numerical and Experimental Investigation of Circulation in Short Cylinders
在准备的磁旋转不稳定性（MRI）在液体金属的实验研究中，我们探讨库埃特流具有高度可比的圆柱体之间的间隙，离心稳定的旋转，和高雷诺数。在水中的实验进行了比较与数值模拟。模拟结果表明，与外柱共转的端盖驱动一个强极向环流，重新分配角动量。预测的方位流剖面与实验测量结果吻合良好。正如层流埃克曼环流所预期的那样，自旋下降时间与雷诺数成比例; $Re\le 3200$二维模拟的外推结果与$Re\sim 10^6$的实验结果非常吻合。这表明湍流并不支配有效粘度。进一步详细的数值研究表明，一个强大的径向向内流动附近的两个端盖。在沿内圆柱垂直转向后，这些流动在中平面处会聚，并以径向射流离开边界。为了最小化MRI实验中的这种循环，提出了由多个差动旋转环组成的端盖。模拟预测，一个适当的近似理想的库埃特轮廓可以得到几个环。
2004-05-24 astro-ph physics.comp-ph physics.flu-dyn
Numerical simulations of the Princeton magneto-rotational instability experiment with conducting axial boundaries
我们数值研究普林斯顿磁旋转不稳定性（MRI）的实验和导电轴向边界或端盖的效果。MRI被识别并发现达到比绝缘端帽高得多的饱和度。这可能是由于更强的驱动力的基流的磁性，而不是粘性耦合的边界。虽然计算必须限于比实验对应物低的雷诺数（$\Re$），但当$\Re$足够大时，饱和度似乎变得与$\Re$无关，而先前已经发现，当具有绝缘端盖时，饱和度大致随着$\Re^{-1/4}$而降低。高得多的饱和水平将允许MRI的首次阳性检测超出其理论和数值预测。
2016-12-05 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
Direct numerical experiment on measuring of dispersion relation for gravity waves in the presence of condensate
在以往的地面重力波各向同性湍流的数值试验中，我们观察到了长波背景（凝聚）的形成。它被示出（Korotkevich，Phys. Rev. Lett. Vol.101（7），074504（2008）），冷凝物的存在改变了直接级联的光谱，对应于从泵浦区域（大尺度）到小尺度的能量通量。最近的实验表明，逆级联光谱也受到凝聚体的影响。在这种情况下，作为直接级联光谱变化的原因提出的机制不能起作用。但逆级联直接受波的线性频散关系的影响，因此，在有凝聚体存在的情况下，直接测量频散关系是必要的。我们从直接数值实验中测量了这种频散关系。结果表明，在逆叶栅区，凝结水的影响不可忽略。
2012-12-10 nlin.CD physics.ao-ph physics.comp-ph
