Hydrodynamic interaction of a bubble pair in viscoelastic shear-thinning fluids
本研究实验探讨了粘弹性剪切稀化流体中气泡对上升时的相互作用，发现其表现出独特的DKD现象，并通过PIV技术揭示了弹性、可变形性和负尾流是导致该相互作用及气泡聚集的物理机制。
2022-05-06 physics.flu-dyn
Hydrodynamic correlations in shear flow: A Multiparticle--Collision--Dynamics simulation study
通过解析计算和数值模拟，研究了多粒子碰撞动力学（MPC）流体在剪切流中的非平衡流体动力学关联。MPC流体的纳维-斯托克斯方程关于剪切流线性化，并且流体动力学模式被评估为动量矢量的展开。横向和纵向速度相关的剪切速率依赖性和各向异性进行了分析。我们证明了剪切流中的流体动力学关联是各向异性的，具体地说，两个横模不再相同。此外，我们的模拟揭示了纵向速度关联函数的频率和衰减的方向依赖性。此外，在剪切流中的标记流体颗粒的速度自相关函数的确定。各种水动力关联的模拟结果与理论预测吻合得很好。
2015-08-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Stability Boundaries and Sufficient Stability Conditions for Stably Stratified, Monotonic Shear Flows
在剪切流和密度的光滑严格单调剖面的假设下，研究了无粘、平行、稳定分层剪切流的线性稳定性，使得局部Richardson数处处为正。通过求解一个单参数的Sturm-Liouville问题族，系统地找到了系统的边缘不稳定模态，这比直接求解Taylor-Goldstein方程更有效地确定了系统的稳定边界.通过论证不存在边缘不稳定模式，我们得到了新的稳定性充分条件，推广了非分层剪切流的Rayleigh-Fjørtoft准则。
2016-01-28 physics.flu-dyn
Hydrodynamic origin of Korteweg stresses from shear-induced horizontal buoyancy
University of Manchester（曼彻斯特大学）
本文证明窄通道非Boussinesq流体中深度平均Navier-Stokes方程出现的剪切诱导水平浮力等价于Korteweg应力张量的散度，该应力源于自耦合输运，并依赖于Prandtl数和Grashof数。
2026-07-28 physics.flu-dyn
Dynamics of a droplet in shear flow by smoothed particle hydrodynamics
本文利用多相SPH方法系统研究剪切流中液滴的变形与破碎，通过生成五维相图确定临界毛细数，并预测了空气中水滴破碎的临界条件。
2023-07-06 physics.flu-dyn
Tuning Cross-stream Lift in Viscoelastic Shear: Distinct Hydrodynamic Signatures of Force-bearing and Force-free Mechanisms
Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）
研究了粒子在粘弹性剪切流中受外力驱动时的升力和阻力修正，发现驱动机制决定升力方向，力承载机制与力自由机制产生相反的升力。通过推导流场和应力，证明其差异源于不同的水动力扰动，产生不同的聚合物应力分布。
2026-06-08 physics.flu-dyn
Stability analysis of shear flows in a Hele-Shaw cell
本文研究了Hele-Shaw盒中非均匀不可压缩流体运动的数学模型。提供了剪切流类的线性稳定性分析。研究了惯性、线摩擦和不可渗透边界在Kelvin-Helmholtz不稳定性发展中的作用。在长波近似下，得到了粘性和密度分层流动的简化一维模型的层次。Saffman-Taylor不稳定性发展的解释给出了这些模型的框架。
2015-01-27 physics.flu-dyn
High-speed shear driven dynamos. Part 2. Numerical analysis
本文旨在数值验证同伴论文Deguchi（2019）中提出的磁流体动力学（MHD）流动的大雷诺数渐近理论。为了避免与湍流和流动几何形状的混沌性质相关的任何复杂性，已利用平面Couette流中的粘性电阻磁流体动力学方程的非线性稳态解。确定了两类能有效地将动能转换为磁能的非线性MHD态。在已知的平面Couette流的流体动力学解分支上施加展向均匀小磁场，可以得到第一类非线性状态。的非线性状态的特点是由流体动力学/磁辊条纹和共振层，在那里观察到强涡和电流片。这些流动特征以及诱导的强流向磁场与Deguchi（2019）提出的涡旋/Alfvén波相互作用理论完全一致。当展向均匀磁场关闭时，溶液变成纯粹的流体动力学。然而，在零外部磁场极限下的第二类“自持剪切驱动发电机”可以通过受展向均匀电流场的强迫态的同伦来找到。发电机状态的发现激发了Deguchi（2019）相应的大雷诺数匹配渐近分析。在这里，由渐近理论导出的简化方程已被数值求解。渐近解提供了非常好的预测有限雷诺数发电机解决方案。
2019-03-22 physics.flu-dyn
Microstructural Smoothed Particle Hydrodynamics Model and Simulations of Discontinuous Shear-Thickening Fluids
首次在SPH模拟中实现微观结构DST模型，测试不同非局部性比率，发现强和中等非局部性与WC模型高度一致，弱非局部性引发应力分裂，证实该模型能捕获DST关键特性。
2023-11-23 physics.flu-dyn
Shear Stress and Fluid-Wall Interaction Force in LBM Simulations of Hydrodynamic and MHD Flows
Institute of High Performance Computing (IHPC), Agency for Science, Technology；Research (A STAR), 1 Fusionopolis Way, \#16-16 Connexis North, Singapore 138632, Republic of Singapore
本文通过Chapman-Enskog分析恢复MHD流动的纳维-斯托克斯方程，并探讨了流体-壁面相互作用力的计算方法，澄清了伪影项在计算中的影响。
2025-12-13 physics.flu-dyn
Zonal Shear Flows with a Free Surface: Hamiltonian Formulation and Linear and Nonlinear Stability
一般的理论结果，通过一个哈密顿制定开发的带状剪切流的变形自由表面的涡拉伸效应的列入。这些结果包括推广的Flierl-Stern-Whitehead零角动量定理}的局部非线性结构上或关闭的β平面，和充分条件的线性和非线性稳定性在Liapunov意义下，后者是通过边界上的平衡位涡梯度。
2007-08-24 physics.flu-dyn
Hydrodynamic fluctuations and the minimum shear viscosity of the dilute Fermi gas at unitarity
我们研究非相对论流体中的流体动力学涨落。我们表明，在三维波动导致的最小值的剪切粘度熵密度比$η/s$作为温度的函数。最小值提供了$η/s$的一个界限，它独立于弦论中的限制界限$η/s \geq \hbar/(4πk_B)$，其中$s$是熵密度。对于稀的费米气体，在么正性下，我们发现$η/s\gsim 0.2\hbar$。这个界限并不普遍--它取决于幺正费米气体的热力学性质，以及关于流体力学有效范围的经验信息。我们还发现，频率为$ω$的流体动力学模式的粘性弛豫时间发散为$1/\sqrtω$，二维剪切粘度发散为$\log(1/ ω)$。
2013-02-18 cond-mat.quant-gas nucl-th physics.flu-dyn
The combined effects of shear and buoyancy on phase boundary stability
本文研究了外加剪切力和浮力驱动流对固液界面稳定性的影响。通过重新分析Gilpin \emph{et al.} [ \emph{J. Fluid Mech.}，{ \bf 99}（3），619（1980）]的数据，我们表明他们的实验中观察到的冰水界面的不稳定性受到浮力效应的影响，并且他们的速度测量结果可以更准确地用Monin-Obukhov理论描述。的线性稳定性分析的剪切和浮力驱动的熔体流在其固相表明，浮力是唯一的不稳定因素，并在这里的剪切流的制度，通过抑制垂直运动，因此向上的热通量，稳定系统。它还表明，所有的扰动的固体-液体界面衰减在一个非常温和的强度的剪切流。然而，在更大的剪切力下，流动不稳定性与浮力相结合可能会增强垂直运动，可能会出现再入不稳定性。
2018-10-30 physics.flu-dyn
A pure hydrodynamic instability in shear flows and its application to astrophysical accretion disks
我们提供了一个可能的解决方案的百年老问题的流体动力学剪切流，这显然是稳定的线性分析，但在天体物理观测数据和实验表明是湍流。从实验室到天体物理流动，在各种系统中都注意到了这种不匹配。从19世纪末开尔文、瑞利和雷诺兹的早期工作开始，到目前为止，人们做了无数次尝试来解决这种不匹配。在这里，我们表明，随机噪声的存在，其不可避免的存在不应被忽视的剪切流的稳定性分析，导致纯流体动力线性不稳定。这解释了湍流的起源，这已经在天体物理学吸积盘、实验室实验和直接数值模拟中观察到/解释。这是，据我们所知，第一个解决方案的长期存在的问题的流体动力学不稳定的瑞利稳定流。
2016-08-02 astro-ph.HE cond-mat.soft physics.flu-dyn
Variational Approach to Necessary and Sufficient Stability Conditions for Inviscid Shear Flow
本文用一种新的变分方法给出了无粘平行剪切流线性稳定性的一个充分必要条件，其中速度剖面假定为单调解析的。瑞利方程的不稳定本征值与某个自伴算子的正本征值相关联。因此，稳定性简单地确定最大化的二次型，这是理论上和数值上更容易处理比直接求解瑞利方程。这种变分方法是基于无粘流体的哈密顿性质，并将适用于其他流体动力学稳定性问题。
2013-09-02 physics.flu-dyn
Density-Dependent Finite System-Size Effects in Equilibrium Molecular Dynamics Estimation of Shear Viscosity: Hydrodynamic and Configurational Study
我们研究的内在本质的有限系统的尺寸效应，在估计剪切粘度的稀流体和稠密流体的框架内的格林-久保方法。从广泛的分子动力学模拟，我们观察到，剪切粘度的尺寸效应的特点是相对于系统尺寸$L$在高密度的振荡行为，并在低密度与$L^{-1}$校正项的标度行为。对剪应力自相关函数中的潜在贡献的分析表明，前者是构型的，并且归因于有限系统中长程空间相关性的不准确描述。观测到的动力学贡献的长时间逆功率衰减证实了其流体动力学性质。剪切粘度的$L^{-1}$修正项是由有限体系长时间拖尾的敏感变化来解释的。
2019-07-20 physics.chem-ph physics.comp-ph physics.flu-dyn
Blood crystal: emergent order of red blood cells under wall-confined shear flow
驱动或主动悬浮体可以显示出迷人的集体行为，其中相干运动或结构在比组成粒子大得多的尺度上出现。在这里，我们报告的实验和数值模拟揭示，红细胞（RBC）组装成规则的模式，在一个有限的剪切流。该顺序是纯流体动力学和无惯性起源，并出现从（i）流体动力学排斥的边界壁，驱动可变形的细胞朝向通道中平面和（ii）细胞间的流体动力学相互作用，可以是吸引力或排斥力取决于细胞-细胞分离之间的微妙的相互作用。各种晶体状结构的出现取决于RBC浓度和限制。实验中的硬化红细胞和模拟中的刚性颗粒在可变形红细胞形成规则图案的相同条件下保持无序，突出了颗粒变形性与有序出现之间的密切联系。健康（可变形）和患病（僵硬）RBC的结构化能力的差异产生了可能可用于诊断血液病理的流动特征。
2017-11-23 physics.flu-dyn
A rheological signature of frictional interactions in shear thickening suspensions
胶体剪切增稠提出了一个重大的挑战，因为宏观流变学变得越来越受剪切增稠机制中短程颗粒相互作用的微观细节的控制。我们在这里的第一个正常的应力差在很宽的范围内的颗粒体积分数的测量阐明流体动力润滑和摩擦接触力，这是有争议的相对贡献。在中等体积分数下，我们发现$N_1<0$，与流体动力学模型一致，然而在较高体积分数和剪切应力下，这些模型破裂，我们反而观察到扩张（$N_1>0$），表明摩擦接触网络。值得注意的是，在粘度中没有这种转变的特征，相反，在剪切增稠保持连续的同时发生$N_1$符号的这种变化。这些结果表明，剪切增稠的情况下，主要是由摩擦接触的形成，流体动力在较低的浓度起着支持作用。受此启发，我们引入了一个简单的模型，它结合了这些摩擦和流体动力学的贡献，并准确地拟合了在很宽的范围内的颗粒体积分数和剪切应力的测量粘度。
2016-03-01 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Shear-induced crystallization of a dense rapid granular flow: hydrodynamics beyond the melting point?
我们研究剪切诱导结晶在一个非常密集的单分散非弹性硬球流。本文考虑定常压力下的平面库埃特流，忽略重力.我们假设颗粒密度大于弹性硬球平衡相图的熔点。我们采用了Navier-Stokes流体力学与本构关系，所有这些（除了剪切粘度）发散在晶体堆积密度，而剪切粘度发散在一个较小的密度。定常流的相图由三个参数描述：有效马赫数、按比例的能量损失参数和整数m：出现在这个问题中的机械类比中的半振荡数。在定常剪切流中，粘性加热通过非弹性碰撞的能量耗散来平衡。这种平衡可以有不同的形式，产生均匀的剪切流或各种更复杂的非线性密度，速度和温度分布。特别是，该模型预测了各种多层两相稳定剪切流尖锐的相间边界。这样的流动可以包括几个零剪切（固体状）层，每个层作为整体移动，由流体状区域分开。当我们处理一个硬球模型时，颗粒在"固体"层中是流化的：颗粒温度在那里是非零的，并且有能量流过"固体"层的边界。对均匀定常剪切流进行了线性稳定性分析，并给出了固定m时系统的合理分岔图。m的选择问题仍然悬而未决。
2006-05-05 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Route of hydrodynamic turbulence in rotating shear flow: Secondary perturbation triggers growing eigenmodes through the elliptical instability
旋转剪切流中的流体动力学湍流的起源是一个很大的难题，如包含科里奥利力的平面Couette流。虽然流动在实验室实验中经常表现出湍流，但根据线性扰动理论，它应该总是稳定的。我们表明，二次扰动的主要扰动流触发椭圆不稳定性在这样的系统，因此指数增长的本征模。这一结果在天体物理学和天体物理学中有直接的应用，因为天体物理学和天体物理学经常表现出具有开普勒角动量分布的湍流。我们解决了这样的开普勒流，这是类似于旋转库埃特流的湍流的起源。
2005-08-31 astro-ph cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium Maxwell-Demon NEMD formalism for transport: I. Extrapolating shear viscosity to the hydrodynamic limit
University of Missouri（密苏里大学）；Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）
该研究提出麦克斯韦妖非平衡分子动力学方法测量伦纳德-琼斯流体的剪切黏度，证实其结果一致，且三维系统剪切黏度随粒子数增加以1/√N趋近流体力学极限。
2026-10-06 cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Quantitative analysis of fluctuating hydrodynamics in uniform shear flow
Institute for Solid State Physics, University of Tokyo（东京大学固体物理研究所）；Faculty of Engineering, Gifu University（岐阜大学工学部）
本文通过直接数值模拟验证了Lutsko-Dufty理论和FNS动态重整化群理论的预测，展示了其在不同流体动力学 regime 中的准确性，为波动流体动力学的定量分析奠定了基础。
2026-07-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Two-Dimensional Vesicle Hydrodynamics from Hydrophobic Attraction Potential
我们开发了一个新的模型，据我们所知，多体流体动力学的两亲性Janus粒子悬浮在粘性背景流。Janus粒子通过疏水吸引势相互作用，导致自组装成双层结构。我们采用一种有效的积分方程方法来解决屏蔽拉普拉斯方程的疏水吸引力和解决流动性问题的水动力相互作用。积分方程公式准确地捕捉到近接触边界的相互作用。在线性剪切流作用下，我们观察到了由Janus粒子组成的二维囊泡的坦克踩踏变形。结果产生测量单层间摩擦，膜渗透性，并在大的剪切速率，膜破裂。模拟研究包括抛物流中的囊泡和剪切流和拉伸流中的囊泡-囊泡相互作用。Janus颗粒囊泡的流体动力学复制了不可伸展的弹性囊泡膜的行为。
2021-10-04 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Correlation times of velocity and kinetic helicity fluctuations in nonhelical hydrodynamic turbulence
本文通过弱可压缩非螺旋湍流的直接数值模拟，比较旋转、剪切、开普勒流动及剪切burgulence中速度与螺旋度涨落的相关时间，评估非相干α效应驱动发电机的可行性。
2024-09-09 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Hydrodynamic Inflation of Ring Polymers under Shear
由多粒子碰撞动力学建模的流体动力学相互作用可以以任何其他聚合物结构或拓扑结构所不知道的方式显着影响完全柔性的环形聚合物的动力学。我们表明，稳定的剪切导致一个通货膨胀的情况下专用于环聚合物，这不仅取决于Weissenberg数，但也对环的轮廓长度。通过分析周围的聚合物的溶剂的速度场，我们表明存在一个流体动力学口袋，它允许聚合物在一定的对齐角度的流动轴自稳定。这种自诱导的稳定化伴随着环向非布朗粒子的转变和翻滚的停止。环在涡量方向显著膨胀，拉伸和膨胀环上的马蹄形区域相对于环的质心有效地锁定在适当的位置。所观察到的效果是专有的环聚合物和源于流体动力学相互作用和拓扑结构之间的相互作用。此外，系在这种环上的结可以用作额外的“稳定锚”。在强剪切作用下，当坦克突然从一个马蹄形区域行进到另一个马蹄形区域时，打结部分被拉紧并保持良好的局部性。我们发现高轮廓长度的打结聚合物的行为非常类似于相同轮廓长度的未打结环，但小的打结环具有不同的配置主机。我们提出了一个过滤技术的环和链的基础上，我们的观察，并建议，强剪切可以用来收紧环上的结。
2019-09-06 cond-mat.soft physics.comp-ph physics.flu-dyn
Leptocline as a Shallow Substructure of Near-Surface Shear Layer in 3D Radiative Hydrodynamic Simulations
了解太阳对流区中自转驱动的效应对于许多与太阳活动相关的问题是必不可少的，例如差异自转的形成，纬向环流等。我们分析现实的3D辐射流体动力学模拟太阳地下动态旋转的存在下，在一个局部域80毫米宽，25毫米深，位于30度纬度。模拟结果揭示了一个浅10毫米深的近地表剪切层（NSSL）的子结构，其特征在于由一个强大的径向旋转梯度和自组织的湍流的发展。这一浅层（“leptocline”）位于氢电离区与增强各向异性过冲型流入一个不太不稳定的层之间的H和HeII电离区。我们讨论了目前的观测证据的存在下的薄跃层，并表明，径向变化的差分旋转和对流剖面在这一层的模拟定性同意与日震观测。
2022-08-27 astro-ph.SR physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Symmetrization and asymptotic stability in non-homogeneous fluids around stratified shear flows
本文综述了稳定分层流体中剪切流渐近稳定性理论的最新进展，重点介绍了具有鲁棒性和广泛适用性的新方法。
2023-09-22 math.AP physics.flu-dyn
Shear-induced Casimir forces in liquid layers
在稳态非平衡状态下，流体动力学模式之间的耦合导致热涨落成为长距离的诱导非平衡卡西米尔力或压力。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。与由温度梯度引起的非平衡Casimir压力相反，动力学理论表明，来自短程涨落的非平衡贡献不再是可以忽略的。此外，值得注意的是，计算机模拟的模型流体在剪切观察从分子相关性在纳米尺度上，具有不同的物理起源的影响。这种计算机模拟探测由长波长流体动力学模式耦合引起的剪切诱导压力的想法是错误的。
2019-01-24 cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Interplay between a hydrodynamic instability and a phase transition: the Faraday instability in dispersions of rodlike colloids
通过测量临界加速度和表面波振幅，报道了法拉第不稳定性对棒状胶体颗粒悬浮液的强烈影响。我们表明，参数激发表面波的过渡显示不连续和滞后的功能。这种亚临界行为归因于我们的胶体悬浮液的剪切稀化特性，这要归功于基于大振幅振荡剪切下的流变学数据的唯象模型。双折射率测量提供了直接证据，法拉第波诱导的棒状胶体的局部双折射有序。虽然本地对齐简单地遵循的表面振荡稀释，各向同性悬浮液，永久性的dielectric补丁产生的表面波样品接近各向同性到dielectric过渡和以上的过渡大域对齐的流动方向。流体微观结构和流体动力学不稳定性之间的这种强耦合通过基于棒状病毒在剪切流中的微观结构响应的数值计算来证实。
2011-06-23 cond-mat.soft physics.flu-dyn
A More Rigorous Test Problem For Viscous Hydrodynamics Codes
Institute for Advanced Study（高等研究院）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（理论物理前沿研究所）
本文提出一种非均匀密度的高斯速度剪切测试问题，用于更严格地验证粘性流体动力学代码中粘性应力和通量计算的准确性。
2026-03-03 astro-ph.IM physics.comp-ph physics.flu-dyn
Irreversibility and rate dependence in sheared adhesive suspensions
最近的实验报告，缓慢剪切的非胶体颗粒悬浮液可以表现出意想不到的速率（$ω$）依赖的复杂的粘度在振荡剪切，尽管在稳态剪切恒定的相对粘度。使用一个最小的流体动力学模型，我们表明，一个弱的粒子间的吸引力再现这种行为。在体积分数为$ϕ=20\sim50$ %时，实验和模拟中的复数粘度显示剪切的幂律减小，$ϕ$依赖指数最大值在$ϕ=40$ %，这是由流体动力学、碰撞和粘附相互作用之间的相互作用引起的。此外，这种速率依赖性是伴随着发散粒子扩散系数和明显的团簇形成即使在小的振荡幅度$γ_0$。先前的研究证实，当$γ_0$超过$ϕ$依赖的临界值$γ_{0,ϕ}^c$时，悬浮液从可逆吸收状态转变为不可逆扩散状态。在这里，我们表明，第二次过渡到不可逆性发生在$ω$依赖的临界振幅，$γ_{0,ω}^c \leq γ_{0,ϕ}^c$，在弱吸引力的存在下。
2021-06-28 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Incorporating Shear into Stochastic Eulerian Lagrangian Methods for Rheological Studies of Complex Fluids and Soft Materials
我们开发的计算方法，将剪切波动的流体力学方法。我们的动机是复杂流体和软材料的流变响应。我们的方法是基于连续随机流体动力学方程，受到剪切边界条件上的单位周期细胞的方式类似于分子动力学的Lees-Edwards条件。我们的方法始终考虑到微观结构弹性力学，流体-结构流体动力学耦合，和热波动。对于实际模拟，我们开发了有效的随机场生成处理剪切广义周期性边界条件的数值方法。结果表明，我们的数值方法与涨落耗散平衡和近平衡统计力学是一致的。作为实践中的示范，我们提出了几个原型流变响应研究。这些包括（i）聚合物流体的剪切稀化，（ii）聚合脂质囊泡的振荡响应的复合模量，和（iii）凝胶状材料在剪切下的老化。
2022-12-20 cond-mat.soft cs.NA math.NA
Stability Criteria and Turbulence Paradox Problem For Type II 3D Shears
在槽道流中有两种类型的三维剪切：（$U(y,z),0,0$）和（$U(y),0,W(y)$）。两者都是重要的组织相空间结构的渠道流量。在[Li，2010]中研究了I型3D超声刀的稳定性标准。在这里，我们研究了II型三维剪切机的稳定性准则。我们还通过研究一系列II型3D剪切，为[Li and Lin，2010]中介绍的湍流悖论的解决方案提供了更多的支持。
2010-09-29 math-ph math.AP math.MP
Hydrodynamics of Immiscible Binary Fluids with Viscosity Contrast: A multiparticle collision dynamics approach
我们提出了一个多粒子碰撞动力学（MPC）的实现分层不混溶流体$A$和$B$不同的剪切粘度的平面界面分离。模拟的流剖面施加稳定的剪切运动和随时间变化的剪切应力函数是在很好的协议与我们的连续流体动力学的复合流体的结果。波矢相关的横向速度自动关联函数（TVAF）在层的大体积流体区域的指数衰减，并同意单相各向同性MPC流体。此外，我们确定的流体动力学迁移率的嵌入式胶体球移动稳定平行或横向的流体-流体界面，从接口的距离的函数。所得到的迁移率是在良好的协议与水动力多极计算，为一个无滑球蠕动流动条件下移动附近的一个干净的，理想的平坦界面。所提出的MPC流体层模型可以直接实现，并且计算效率非常高。然而，由于MPC方法固有的空间离散化，该模型不能再现不混溶流体之间理想平坦界面的所有流体动力学特征。
2021-09-05 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
Stability Criteria of 3D Inviscid Shears
经典的平面Couette流、平面Poiffille流和圆管Poiffille流都具有“条纹-滚动-临界层”形式的三维定常拟序结构。当雷诺数接近无穷大时，定常相干结构在速度变量上接近形式为（$U(y,z), 0, 0$）的三维极限剪切。所有这些三维剪切都是三维欧拉方程的稳定状态。这提高了调查的重要性，这种无粘性的三维剪切的稳定性相比，经典的瑞利理论的无粘性的二维剪切。几个一般的稳定性准则，这种无粘三维剪切推导。在附录中，给出了一个论证，说明二维极限剪切只能是经典的层流剪切。
2009-11-09 math.AP nlin.CD physics.ao-ph
A Lagrangian formulation of relativistic Israel-Stewart hydrodynamics
我们重新推导相对论流体动力学的拉格朗日有效理论，使用双坐标技术，使我们能够包括耗散项。我们包括Navier-Stokes剪切和散装条款，以及以色列-斯图尔特松弛时间条款，在此形式主义。我们将展示如何列入剪切粘度，并要求一个有界的能量动量“真空”，迫使列入以色列-斯图尔特长期到理论，从而提供了一个理由，这些条款的起源和独特性。
2016-11-01 hep-ph hep-th nucl-th
Bifurcation dynamics of a particle-encapsulating droplet in shear flow
为了研究有核细胞和双重乳状液等复合流体颗粒在流动中的行为，我们以有限尺寸颗粒包裹在剪切流动下的变形液滴中为模型系统进行了研究。除了它的同心颗粒液滴配置，我们数值探索其他偏心和时间周期性的平衡解决方案，自发出现通过超临界干草叉和Hopf分叉。我们给出了这些解在余维二点附近的轨迹。我们采用动力系统的方法来建模和描述的耦合行为的两个分支。通过探索详细的流场和水动力，我们确定的流体动力学粒子-液滴相互作用，从而引起这些分叉的作用。
2019-06-05 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
Variational Necessary and Sufficient Stability Conditions for Inviscid Shear Flow
通过发展一种新的变分原理，给出了无粘平行剪切流线性稳定性的一个充分必要条件，其中速度剖面假定为单调解析的。证明了Rayleigh方程的不稳定特征值（这是一个非自伴特征值问题）可以与某个自伴算子的正特征值相联系。因此，通过最大化二次型来确定稳定性，这在理论上和数值上比直接求解瑞利方程更容易处理。该变分稳定性判据是基于对连续谱的Krein特征的理解，并适用于其它无穷维Hamilton系统的稳定性问题.
2014-02-04 math-ph math.MP physics.flu-dyn
Steady Periodic Shear Flow is Stable in Two Space Dimensions . Nonequilibrium Molecular Dynamics vs Navier-Stokes-Fourier Stability Theory -- A Comment on two Arxiv Contributions
Dufty、Lee、Lutsko、Montanero和Santos对定常剪切流进行了稳定性分析。他们的方法是基于可压缩和热传导的Navier-Stokes-Fourier模型。它预测的不稳定指数增长的长波长横向扰动的二维和三维流体。我们指出，专利稳定的二维周期性剪切流研究Petravic，Posch，和我们自己的矛盾，这些预测的不稳定性。稳定的稳态剪切流是基于非平衡分子动力学与简单的恒温器保持在两个空间维度的非平衡稳态。稳定性分析的失败仍然无法解释。
2012-03-24 cond-mat.stat-mech nlin.CD physics.flu-dyn
Stochastically driven instability in rotating shear flows
研究了旋转剪切流中流体动力学湍流的起源。重点研究了随着径向坐标的增大，角速度减小，比角动量增大的流动。这种流动是瑞利稳定的，但必须是湍流，以解释观测数据。当排除任何磁流体/磁流体动力学不稳定性和相应的湍流时，线性理论和观测/实验之间的这种不匹配更加严重。本工作探讨了随机噪声对这种流体动力学流动的影响。我们主要集中于这种流动的一小部分，它只不过是一个由科里奥利效应补充的平面剪切流。这也模仿了天体物理学上的一小部分吸积盘。研究发现，这种随机驱动的流动表现出较大的扰动速度的时间和空间相关性，因此扰动的能量耗散较大，这可能会产生不稳定性。本文研究了背景流的一系列角速度（Ω）剖面，从常比角动量剖面（λ= Ωr^2 ; r为径向坐标）到常圆周速度剖面（v_r = Ωr）。然而，所有的背景角速度表现出相同的增长和粗糙度指数的扰动，揭示了一个独特的普适性类的随机强迫流体动力学的旋转剪切流。这项工作，据我们所知，是第一次尝试了解起源的不稳定性和湍流的三维瑞利稳定旋转剪切流通过引入附加噪声的基本线性化控制方程。这对解决天体物理流体动力学流动（如吸积盘）中的湍流问题具有重要意义。
2012-11-21 astro-ph.GA astro-ph.HE cond-mat.stat-mech
