Dynamic pressure enhancement upon disk impact on a boiling liquid
University of Twente（特温特大学）；MESA+ Institute（MESA+研究所）；Max Planck Center Twente for Complex Fluid Dynamics（马克斯·普朗克复杂流体动力学特温特中心）；J. M. Burgers Centre for Fluid Dynamics（J. M. 伯格斯流体力学中心）
研究盘击沸腾液体时的动力压力增强现象，揭示蒸汽凝结导致蒸汽泡快速收缩，对低温燃料运输安全具有重要意义。
2025-12-05 physics.flu-dyn
Generating and Detecting High Frequency Liquid-Based Sound Resonances with Nanoplasmonics
我们使用双频激光激发的金属纳米结构（纳米等离子体）来产生和检测水中的高频（> 10 GHz）声波共振。两个激光器之间的频率差导致强度的跳动，这导致当激发声共振时通过纳米结构的透射率下降。通过观察共振频率随着纳米结构尺寸的变化而变化，推断出在水中从慢到快的声音的转变，这在过去已经通过非弹性散射方法测量。观察到的行为显示出显着的相似性，一个简单的德拜模型（没有拟合参数）。在水中直接激发高频声波的能力可能会解开纳米流体环境如何通过纳米尺度的蛋白质振动有效地支持生命的能量动力学的秘密。
2019-06-19 physics.app-ph physics.flu-dyn
Liquid-jet instability at high pressures with real-fluid interface thermodynamics
在超临界压力下喷射液体燃料是燃烧中的一个相关课题，但通常被忽视。在过去，液体实验快速过渡到超临界状态的错误假设，从而忽略了两相界面动力学在雾化过程的早期阶段的任何作用。然而，最近的研究表明，当地的热力学相平衡和混合之间的参与物种允许在这个压力范围内的两相共存。在这项工作中，适用于变密度的真实流体的体积的方法被用来解决低马赫数的控制方程耦合的热力学模型的基础上的Soave-Redlich-Kwong状态方程。分析了150 bar下正癸烷组成的冷液体射流与氧气组成的热气体的混合过程、界面热力学和早期变形。虽然热从较热的气体传导到液体中，但净冷凝可以在高压下提供适当的局部能量平衡。然后，蒸发和冷凝可以同时发生在不同的界面位置。随着压力的增加，液体和气体混合物在界面附近变得更加相似。因此，低表面张力力和气体状液体粘度的组合导致表面不稳定性的早期增长。早期的结果表明与高韦伯数不可压缩流有某些相似之处。采用动力学涡识别方法，分析了涡动力学对界面变形的影响。
2021-12-13 physics.flu-dyn
Interfacial instability induced by lateral vapor pressure fluctuation in bounded thin liquid-vapor layers
我们研究了由刚性平行壁从下面和上面的薄液-汽层的不稳定性。在该系统中，界面不稳定性是由横向蒸汽压波动引起的，这反过来又归因于相变的影响：蒸发发生在界面的较热部分，冷凝发生在较冷的部分。高蒸汽压向下推动界面，低蒸汽压向上拉动界面。一组方程描述的时间演变的界面的液体-蒸汽层的推导。该模型忽略了界面处质量损失或增加的影响，并保证了液层的质量守恒。线性稳定性分析结果表明，局部饱和温度的压力依赖性的存在减缓了长波扰动的增长。较薄的蒸汽层增强了蒸汽压效应。我们发现的稳定性判据，这表明，只有轻微的温度梯度是足以克服重力作用的水/蒸汽系统。这同样适用于瑞利-泰勒不稳定的情况，如果调节系数低于某个临界值，蒸汽压效应可能会减弱。
2009-07-30 physics.flu-dyn
Temperature and pressure jump coefficients at a liquid-vapor interface
基于 Shakhov 动力学模型和离散速度方法计算液-汽界面温度与压力跃变系数，发现其对碰撞定律不敏感。
2024-06-02 physics.flu-dyn
Creation of prompt and thin-sheet splashing by varying surface roughness or increasing air pressure
撞击固体表面的液滴可以通过喷射随后破裂的薄液体片或通过从前进的液-固接触线迅速喷射液滴而飞溅。使用高速成像，我们表明，空气压力和表面粗糙度影响飞溅机制。粗糙度增加了前进接触线处的即时飞溅，但抑制了薄片的形成。如果空气压力降低，则不仅在薄片形成期间，而且在迅速飞溅时，液滴喷射也被抑制。临界压力取决于冲击速度、液体粘度和表面粗糙度。
2012-06-22 physics.flu-dyn
Direct numerical study of speed of sound in dispersed air-water two-phase flow
声速是多相流中可压缩性效应的一个关键参数。基于分层多相流模型（Chang & Liou，JCP 2007），提出了一种直接数值模拟可压缩两相流中声速的新方法。在该方法中，每个面被划分为气-气，气-液，液-液部分，通过重建的体积分数，并计算相应的流量的黎曼求解器。包括粘度和传热模型。研究了频率（低于气泡的固有频率）、体积分数、粘度和传热的影响。在频率为1 kHz时，在粘性和等温条件下，模拟结果与实验结果非常吻合。模拟结果表明，频率越高，气液两相泡状流中的声速越大。在较低的频率下，对于相速度，均匀性条件得到较好的满足。考虑相位温度，在波传播过程中观察到等温气泡行为。最后，在低于固有频率的情况下，将两相流中的声频散关系与解析结果进行了比较。本文首次对多相流中的声速等可压缩性效应进行了直接数值模拟，可应用于研究更复杂的情况，尤其是难以进行实验研究的情况。
2018-03-21 physics.flu-dyn
Finite speed of sound effects on asymmetry in multibubble cavitation
本文通过三维直接数值模拟揭示多泡空化中非对称性源于压力脉冲作用力与液体有限有效声速，并证实实验系统中残留微气泡导致有效声速降低，进而影响气泡坍缩射流方向。
2024-04-02 physics.flu-dyn
Experimental investigation of perforations interactions effects under high sound pressure levels
大多数用于预测穿孔板的声学响应的模型是基于孔之间没有相互作用的假设。考虑穿孔效应的常见方法是使用Fok函数。处理这些影响的少数论文研究了低声压水平的情况。本文研究了高声压下穿孔板和微穿孔板的孔间干扰效应。数据分析得出的事实是，即使有HIE，与速度的非线性电抗依赖性是非常轻微的。如果孔的位置被良好地配置，则HIE可以在低和高声压水平下提供由空气腔支持的穿孔板的良好吸收。孔直径小于2毫米的穿孔板由具有不同间隙（两个相邻孔之间的距离）的钢制成并进行测试。实验结果（与阻抗管进行）在相互作用的情况下进行，并与没有相互作用的确切情况下进行比较。研究结果可用于管道消声器穿孔板的优化设计。
2009-07-23 physics.class-ph physics.flu-dyn
Nano-Confinement Effects on Liquid Pressure
在这项工作中，分子动力学模拟进行估计的平衡压力的液体限制在纳米孔。模拟结果表明，压力是高度敏感的孔径，并可以显着改变从绝对正值到负值的一个非常小的（0.1 nm）的孔径变化。来自固-液相互作用的贡献总是支配着与表面相邻的第一液体层中的压力，并且压力对孔径的敏感性是由于液体层中的原子分布。引入表面影响数S来定量表征约束程度。在恒定的系统温度下，基于幂律函数，S数随着孔径的增加而减小。在具有大S数的纳米孔中，孔隙液体压力被发现是独立的体相液体压力，而在具有小S数的纳米孔中，孔隙液体压力随着体相压力而增加。
2021-01-24 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Capillary Pressure and Contact Line Force on a Soft Solid
当界面弯曲时，液体界面的表面自由能或表面张力引起压力跃变。在这里，我们表明，一个类似的毛细压力出现在软固体的界面。我们目前的实验证据表明，薄的弹性体线浸入液体中会引起大量的弹性压缩由于在底部的固体毛细管压力。我们定量地确定了有效的表面张力的弹性位移场，并找到一个值相媲美的液体-蒸汽表面张力。最重要的是，这些结果还揭示了液体在接触线附近拉动固体的方式：毛细力不是沿着液体-空气界面定向，也不是垂直于固体表面，如先前假设的那样，而是朝向液体的内部。
2012-01-20 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Prediction of the capillary pressure of fluid surrounding a cylinder representing an idealized rock structure in porous media
含油多孔介质中的液体呈现复杂的形状，这取决于储层特性和液体的润湿性质。在岩层的几何形状的变化很大，很难准确地预测的毛细压力的小体积的液体，因此能够移动它的可能性。在这里，我们考虑的情况下，其中一个小体积的液体包围一个直立的圆柱体上一个平坦的基板和预测的形状，液体采取和其毛细压力。我们通过与Surface Evolver模拟比较一系列接触角和圆柱半径来验证我们的预测。
2022-01-06 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Effect of Contact Angle on Capillary Pressure and Liquid Recovery from Angular Pore Channels
我们预测了气体驱替后从不同形状的棱柱形通道中回收的液体体积。该恢复因子强烈地依赖于气-液界面与通道壁相遇的接触角。我们表明，缩放的接触角的临界值，依赖于通道的形状，导致恢复因子的主曲线。我们的数值模拟与表面进化支持理论计算的毛细管入口压力的通道与三角形或矩形横截面和三个平行的圆柱体之间形成的“扇形”三角形通道的接口形状。
2022-05-03 cond-mat.soft physics.comp-ph physics.flu-dyn
Nonequilibrium Casimir pressures in liquids under shear
在定常非平衡态中，流体动力学模式之间的耦合导致热涨落成为长程的，从而引起非平衡Casimir压力。在这里，我们考虑非平衡Casimir压力引起的液体中的速度梯度。具体来说，我们已经得到了明确的表达式的剪切引起的压力增强的大小在两个水平板之间的液体层，完成和纠正以前在文献中提出的结果。在相反的非平衡Casimir压力引起的温度或浓度梯度，我们发现，在剪切非平衡的贡献，从短期波动不再是微不足道的。此外，值得注意的是，目前可用的计算机模拟的模型流体在剪切观察的影响，从分子相关性在纳米尺度上，具有不同的物理起源，并不探测剪切引起的压力，从耦合的长波长流体动力学模式。更重要的是，我们发现，在实际的实验条件下，剪切引起的压力增强所造成的粘性加热，而不是由热速度波动。因此，等温的计算机模拟是无关的实验剪切引起的压力增强的解释。
2019-07-27 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph physics.flu-dyn
Note: Sound velocities of generalized Lennard-Jones ($n-6$) fluids near freezing
在最近的一篇论文[S。Khrapak，Molecules { \bf 25}，3498（2000）]计算了常规Lennard-Jones系统在液-固共存时的纵向和横向声速。结果表明，声速几乎保持不变沿液-固共存边界线，其幅度是可比较的排斥软球和硬球模型在流体-固体相变。这意味着吸引力不影响流体-固体相变时的声速的大小。本文通过研究广义Lennard-Jones $n$-6流体（$n$从$12$到$7$），进一步证明了这一点，并证明了排斥项的陡度对声速的大小只有很小的影响。
2021-10-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
