A Rotational Pressure-Correction Scheme for Incompressible Two-Phase Flows with Open Boundaries
Purdue University(普渡大学);Center for Computational and Applied Mathematics(计算与应用数学中心);Department of Mathematics(数学系)
本文提出了一种新的开放边界条件形式,用于两相流出模拟,并采用旋转压力校正算法处理这些边界条件,实现了线性代数系统,具有常数和时间不变系数矩阵,适用于两相混合物的可变密度和粘度。
2014-12-30 cs.NA math.NA physics.comp-ph
Inclined flow of a second-gradient incompressible fluid with pressure-dependent viscosity
本文首次研究含压力依赖粘性的二阶梯度不可压缩Navier-Stokes模型,针对倾斜平面定常流动进行数值模拟,揭示流动剖面随倾角、环境压力、压力敏感性和内部长度尺度的变化规律。
2025-06-27 cond-mat.mtrl-sci math-ph math.MP
The Three-Dimensional Jump Conditions for the Stokes Equations with Discontinuous Viscosity, Singular Forces, and an Incompressible Interface
University at Buffalo SUNY(纽约州立大学布法罗分校)
本文推导了斯托克斯方程中不可压缩界面的三维跃变条件,考虑了不连续粘度和奇异力的影响,为发展准确的数值方法提供理论基础。
2013-09-04 cs.NA math.NA physics.flu-dyn
A Novel Gaussian filter-based Pressure Correction Technique with Super Compact Scheme for Unsteady 3D Incompressible, Viscous Flows
本研究提出一种基于高斯滤波器的压力修正技术与超紧致有限差分格式,用于高效求解非定常三维不可压缩粘性流动,在保证时空高精度的同时显著降低了计算成本,数值结果与基准解高度吻合。
2024-07-26 cs.NA math.NA physics.flu-dyn
Pressure-robust analysis of divergence-free and conforming FEM for evolutionary incompressible Navier-Stokes flows
Institute for Numerical and Applied Mathematics, Georg-August-University Göttingen(哥廷根大学应用数学与数值计算研究所)
本文分析了用于时间依赖不可压缩纳维-斯托克斯方程的符合有限元方法。对于无散近似,我们证明了速度误差估计独立于压力和雷诺数。关键在于使用离散斯托克斯投影进行误差拆分。
2017-08-15 cs.NA math-ph math.MP
HHO methods for the incompressible Navier-Stokes and the incompressible Euler equations
提出了求解不可压Navier-斯托克斯方程的两种混合高阶(HHO)方法,并研究了它们对雷诺数的鲁棒性。虽然这两种方法都依赖于粘性项的HHO公式,但压力-速度耦合从根本上是不同的,直到这两种方法可以被认为是对立的。第一种方法是动能守恒,这意味着对流项的斜对称离散化保证不改变动能平衡。近似的速度场完全满足发散自由约束,并且速度的法向分量的连续性在网格骨架上被弱地强制,从而导致H-div一致性。第二种方案依赖于Goddham通量的压力-速度耦合:一个Harten,Lax和van Leer(HLL)近似的黎曼解算子设计的细胞中心配方是适应混合面中心配方。所得到的数值方案是强大的无粘极限,这意味着它可以用于寻求近似解的不可压缩欧拉方程。通过定常和非定常二维算例的数值验证,以及在h-加细网格序列上计算的收敛速度。除了标准的基准流问题,具体设想的测试情况下进行研究的错误行为时,接近无粘极限。
2021-12-17 cs.NA math.NA physics.flu-dyn
Hybrid High-Order formulations with turbulence modelling capabilities for incompressible flow problems
本研究提出不可压缩Navier–Stokes方程的混合高阶(HHO)公式,采用混合空间离散与ESDIRK时间离散,具备压力鲁棒性等多项优良特性,经测试验证后完成了雷诺数1600的Taylor–Green Vortex流动模拟,适用于湍流高保真计算。
2025-07-31 cs.NA math.NA physics.flu-dyn
Discontinuous Galerkin method for incompressible two-phase flows
本文对不可压Navier-斯托克斯方程提出了一种局部间断Galerkin(LDG)压力修正格式。该格式不需要罚参数,且精确满足离散连续性方程。该方案是特别适合于两相流时,使用分段线性界面结构(PLIC)的流体体积(VoF)方法和切割细胞求积。
2020-03-27 cs.NA math.NA physics.flu-dyn
Complete classification of stationary flows with constant total pressure of ideal incompressible infinitely conducting fluid
给出了理想无限导电流体定常总压不可压缩流动的穷举分类。通过引入基于流线和磁力线的曲线坐标系,将磁流体动力学(MHD)方程组化为一个非线性矢量波动方程,该方程由不可压缩性条件以广义Cauchy积分的形式展开。对于恒定总压的流动,波动方程被明确地积分,而不可压缩性条件被简化为函数的标量方程,取决于不同的变量集。调查的中心困难是分离变量的标量方程,并整合所产生的超定系统的非线性偏微分方程。所有可能类型的解决方案的典型代表与等价变换,扩展到整个数量的解决方案的典型集表示。
2011-11-30 physics.flu-dyn
A general pressure equation based method for incompressible two-phase flows
提出一种全显式、无迭代、弱可压缩方法模拟不混溶不可压缩两相流,利用一般压力方程更新压力并结合流体体积法捕捉界面,定性与定量结果证明其能准确处理多种密度、粘度比及表面张力效应的问题。
2024-05-25 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Exact pressure evolution equation for incompressible fluids
计算流体动力学的一个重要方面是确定等温不可压缩流体中的流体压力。特别地,这涉及用于流体压力的精确演化方程的构造,其取代泊松方程并产生作为泊松求解器的算法,即,它允许时间提前完全相同的流体压力\textit{without solving the Poisson equation} %。实际上,不可压纳维-斯托克斯方程是双曲型和椭圆型偏微分方程的混合,无论是解析还是数值研究都非常困难。在本文中,我们打算表明,这个问题的精确解可以实现采用的方法的基础上逆动力学理论(IKT)最近开发的不可压缩流体的Ellero和Tessarotto(2004-2007)。特别是,我们打算证明,流体场的演化可以通过一个合适的动力系统来实现,被识别与所谓的Navier-Stokes(NS)动力系统。结果发现,流体压力服从一个定义明确的演化方程。这一结果似乎与流体动力学的拉格朗日方法的建立有关。
2008-06-30 physics.class-ph physics.flu-dyn
Riemann solvers and pressure gradients in Godunov-type schemes for variable density incompressible flows
变密度不可压缩流由抛物方程控制。人工可压缩性方法使这些方程成为双曲型,这意味着它们可以使用为可压缩流开发的技术来求解,例如Godunov型格式。虽然人工可压缩性方法是公认的,但它在变密度流中的应用在文献中却被大大忽略了。本文利用最近的进展,在更广泛的领域,通过应用一个更强大的黎曼求解器和一个更容易并行化的时间离散的变密度方程比以前。我们还开发了一种新的方法来计算压力梯度的二阶重建步骤的一部分。基于动量方程的重新排列和其他梯度和源项的开发,新的压力梯度计算自动捕获自由表面处的压力梯度不连续性。基准测试表明,这种强大的黎曼求解器和新的压力梯度计算所获得的改进。
2021-08-19 physics.flu-dyn
Numerical simulations of unsteady viscous incompressible flows using general pressure equation
在流体动力学中,一个重要的问题与流体压力的知识有关。近年来,人们提出了另一种研究不可压缩流体流动的方法。该方法采用了从可压缩纳维-斯托克斯方程导出的通用压力方程。本文考虑了GPE,并与Chorin的人工压缩性方法(ACM)和熵阻尼人工压缩性方法(EDAC)进行了比较。三种方法均采用交错网格离散,空间上采用二阶中心差分格式,时间上采用三阶龙格-库塔格式。实现了三种测试用例:二维泰勒-格林涡流、行波和双周期剪切层。它表明,GPE是准确和有效的捕捉正确的行为,非定常不可压缩流。GPE的数值结果与ACM、EDAC和经典的Poisson方程有限体积法的数值结果吻合得很好。此外,GPE收敛性优于ACM收敛性。建议的一般压力方程(GPE)允许解决一般的,时间精确的,不可压缩的Navier-Stokes流。最后,在马赫数和普朗特数方面实现的参数研究表明,速度发散可以由任意的最大值限制,声波可以被阻尼。
2020-05-13 physics.comp-ph physics.flu-dyn
On exactly incompressible DG FEM pressure splitting schemes for the Navier-Stokes equation
本文比较了求解纳维-斯托克斯方程的三种迭代压力修正格式,重点讨论了高阶间断Galerkin离散的无发散解。所研究的格式是标准微分形式上的增量压力修正格式(IPCS-D)、代数形式上的增量压力修正格式(IPCS-A)和压力耦合方程的半隐式方法(SIMPLE)。我们通过代数和数值例子表明,IPCS-A和SIMPLE计划正是由于代数压力修正的质量守恒,而IPCS-D计划不能完全发散自由,由于在压力泊松方程所需的稳定项。SIMPLE方案需要比IPCS-A方案更高的压力校正迭代次数来获得收敛结果,因此对于高效和质量守恒的模拟,IPCS-A方法是三种评估方案中的最佳选择。
2019-03-20 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Generalized-alpha scheme in the PFEM for velocity-pressure and displacement-pressure formulations of the incompressible Navier-Stokes equations
尽管粒子有限元法(PFEM)在流体流动模拟中的应用越来越多,广义α时间积分法也取得了巨大的成功,但很少有人讨论它们的综合性能。这项工作旨在通过解决三个主要方面在这方面作出贡献。首先,详细分析了广义阿尔法法在PFEM中的实现。这项工作认识到,并比较不同的实施方法,从文献中,不同的主要是在阿尔法插值(状态变量或动量方程的力量)和类型的治疗的压力在时间积分方案的条款。其次,本文比较了广义α方法与后向Euler和Newmark格式求解不可压纳维-斯托克斯方程的性能。第三,不仅考虑了经典的速度-压力公式,而且考虑了在流体-结构相互作用领域越来越受关注的位移-压力公式,丰富了研究。这项工作是使用各种2D和3D基准问题,如流体晃动,孤立波的传播,围绕一个圆柱体的流动,和崩溃的圆柱水柱。
2022-08-25 physics.flu-dyn
Data assimilation for slightly compressible flow
Gazi University(加齐大学);The Ohio State University(俄亥俄州立大学)
本文提出一种算法,结合速度和压力数据,将稍压缩流的数据同化到不可压缩纳维-斯托克斯方程中,通过数值实验验证了模型误差指数衰减及压力同化参数的缩放关系。
2026-04-29 cs.NA math.NA physics.flu-dyn
Numerical simulation of two-phase incompressible viscous flows using general pressure equation
广义压力方程(GPE)是Toutant(J. COMPUT.物理、374:822-842(2018))用于不可压缩流模拟。它避开了泊松方程的压力和性能优于经典的人工压缩性方法。本文将其推广到变密度、变粘度的两相不可压缩粘性流。首先,压力演化方程进行了修改,以占密度变化。其次,提出了自定义的离散处理粘性应力项与变粘度。此外,还加入了与体相粘度有关的附加项,以稳定模拟结果。界面演化和表面张力的影响处理相场模型耦合的GPE为基础的流动方程。压力和动量方程采用二阶中心格式在交错网格上离散,时间上采用三阶总变差递减龙格-库塔格式。对中等密度和粘度比的二维、轴对称和三维非定常两相流问题进行了数值模拟,计算结果与其它不可压求解器和格子玻尔兹曼方法(LBM)模拟结果吻合较好。与LBM类似,所提出的基于GPE的方法是完全显式的,易于并行化。虽然比LBM慢,但它需要的内存比LBM少得多。因此,它可以是一个很好的选择,以模拟两相流与有限的内存资源。
2020-11-02 physics.comp-ph physics.flu-dyn
A New Conserved Energy for Incompressible Navier-Stokes Equations
不可压纳维-斯托克斯方程中的压力条件引起总能量守恒。进入一个体积的能量率与从该体积出来的能量率是相同的。适当地选择压力可以抵消粘性项的能量耗散,从而保持总能量。因此,这防止了给定体积的流体中的动能爆炸。
2011-02-14 physics.flu-dyn
Steady-state two-phase flow of compressible and incompressible fluids in a capillary tube of varying radius
本文研究了稳态条件下变半径毛细管内可压缩流体和不可压缩流体的不混溶两相流动。不可压缩流体是牛顿流体,可压缩流体是无粘理想气体。与两种流体之间的界面相关联的表面张力引入了由于管半径的变化而沿着管变化的毛细力。由于毛细管力和可压缩性的影响之间的相互作用,在一组属性,是不同于不可压缩的两相流。当流体朝向出口移动时,可压缩流体的气泡由于压力降低而体积增大。可压缩气泡的体积增长使得出口处的体积流率高于入口处的体积流率。增长不仅是管两端压降的函数,而且是环境压力的函数。此外,毛细力产生有效阈值,低于该阈值则没有流动。在阈值以上,系统显示出流速和有效压降之间的弱非线性,其中非线性还取决于管两端的绝对压强。
2022-07-21 physics.flu-dyn
Correction to Equations of turbulent motion of an incompressible fluid (A.N. Kolmogorov) (in English, Translation by D.B. Spalding). Proc. R. Soc. Lond. A434, 214-216 (1991)
在仔细检查了Kolmogorov(1942)的俄文原文后,笔者认为,Spalding和Wilcox的误解都是由于他们没有注意到Kolmogorov(1942)实际使用的两个不同的符号,笔者认为文献中还有其他类似的误解。为了避免这些错误,本文作者认为应对Kolmogorov(1991)进行以下必要的更正。
2021-11-21 physics.flu-dyn
The Principle of Minimum Pressure Gradient: An Alternative Basis for Physics-Informed Learning of Incompressible Fluid Mechanics
New York University Abu Dhabi(纽约大学阿布扎比分校);Tandon School of Engineering, New York University(纽约大学坦登工程学院)
提出基于变分方法和最小压力梯度原理结合连续性约束训练神经网络的替代方案,用于预测不可压缩流体流场,相比传统方法减少了每个训练周期的计算时间。
2024-01-15 cs.AI physics.flu-dyn
incompressibleFoam: a new time consistent framework with BDF and DIRK integration schemes
本研究在OpenFOAM中开发了集成多种数值方法的新不可压缩求解器incompressibleFoam,通过基准测试评估不同配置发现应优先使用CMI以避免参数依赖与解耦,且三阶格式不优于二阶。
2025-06-25 physics.flu-dyn
Pressure determinations for incompressible fluids and magnetofluids
某些未解决的模糊性围绕不可压缩流的压力测定,纳维尔-斯托克斯和磁流体动力学。对于具有标准牛顿粘性项的均匀密度流体,取运动运动方程的发散,留下一个用于求解压力的泊松方程。但是泊松方程需要边界条件。对于矩形周期边界条件,用这种方法确定的压力是明确的.但在存在“无滑移”刚性壁的情况下,运动方程可用于推断压力P的狄利克雷和诺依曼边界条件,因此相当于超定。这有时被认为是一个问题,而壁面剪切流的数值处理通常已建立了一些相对特别的动力学方法来处理它,通常是一个似乎令人满意的“工作”。在这里,我们考虑一类螺线管速度场消失在无滑动壁,有所有的空间导数,但足够简单,明确的解析解P可以给出。满足两个边界条件分别给出两个压力,一个“诺依曼压力”和一个“狄利克雷压力”,它们在初始时刻甚至在任何动力学实现之前都有很大的不同。我们比较了这两种压力,并发现,特别是,它们导致不同的体积力附近的墙壁。这表明重新考虑无滑移边界条件,其中在无滑移壁处切向速度的消失由运动方程中的局部壁摩擦项代替。
2000-11-08 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
A Fast Hybrid Pressure-Correction Algorithm for Simulating Incompressible Flows by Projection Methods
本文针对投影法中压力校正耗时问题,提出结合无网格离散、加权最小二乘与浸入边界思想的FFT加速混合算法,五组算例证明其稳健且显著快于多重网格方法。
2023-05-08 physics.comp-ph physics.flu-dyn
An efficient method for the incompressible Navier-Stokes equations on irregular domains with no-slip boundary conditions, high order up to the boundary
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院)
本文通过将不可压缩Navier-Stokes方程重新表述为速度-压力等价系统,并引入边界条件以明确从速度恢复压力,从而避免了投影法或分数步法中的矩阵分裂误差和边界误差,实现了直至边界的均匀收敛。
2013-10-16 cs.NA math.NA physics.comp-ph
Numerical simulations of an incompressible piezoviscous fluid flowing in a plane slider bearing
我们提供了一个不可压缩的压力增厚和剪切变稀润滑剂在平面滑动轴承流动的数值模拟。我们研究了几个参数的影响,即特征长度$\varepsilon>0$($\varepsilon\searrow0$代表雷诺润滑近似)的比率;指数压力-粘度关系$α^*\geq0$的系数;参数$G^*\geq0$相关的Carreau-安田剪切稀化模型和修改后的雷诺数$\mathrm{Re}_\varepsilon\geq0$。在不考虑润滑近似的情况下,计算了稳态等温流动的有限元近似。只要粘性应力$\mathbf{S}=2η(p,\mathrm{tr}\mathbf{D}^2)\mathbf{D}$随压力的变化是有限的,即$|\partial\mathbf{S}/\partial p|\leq1$,我们就得到了数值解。我们最终表明,现有的做法,避免数值困难,切断大压力的粘度导致的结果,严重依赖于人工切断参数。我们观察到,压粘流变学产生的压力差的流体膜。
2017-09-14 physics.flu-dyn
An Energy-Stable Scheme for Incompressible Navier-Stokes Equations with Periodically Updated Coefficient Matrix
基于广义正辅助变量(gPAV)框架,提出了一种模拟不可压纳维-斯托克斯方程的能量稳定格式。在gPAV重构系统中,原始非线性项被线性项加上校正项所取代,其中校正项由辅助变量控制。该方案将压力校正型策略纳入gPAV过程,并满足离散能量稳定性。该计划需要在一个时间步长内的速度和压力的两个副本的计算,通过求解一个单独的解耦的线性方程,这些字段变量中的每一个。在离散化时,压力线性系统涉及可以预先计算的常数系数矩阵,而速度线性系统涉及周期性地更新的系数矩阵,在当前工作中每隔$k_0$时间步更新一次,其中$k_0$是用户指定的整数。辅助变量是一个标量值的数字,由一个定义明确的公式计算,这保证了其计算值的正性。结果表明,对于不可压纳维-斯托克斯方程,本文方法在大(或相当大)时间步长下可以得到精确的数值模拟结果。在典型的数值模拟中,观察到周期性系数矩阵更新对方法的总体成本的影响很小。几个流动问题进行了模拟,以证明本文开发的方法的准确性和性能。
2019-09-11 cs.NA math.NA physics.comp-ph
A unified algorithm for interfacial flows with incompressible and compressible fluids
界面两相流的大多数可用的数值算法要么将两个流体相视为不可压缩(恒定密度),要么将两个相视为可压缩(可变密度)。这对许多两相流(例如亚音速燃料喷射)的预测提出了限制,因为由于液体的非常刚性的压力-密度-温度耦合,将两相都视为可压缩的在计算上昂贵。一个框架的能力,治疗一个阶段的可压缩和其他阶段的不可压缩的,因此,有一个显着的潜力,以提高计算性能,仍然捕捉所有重要的物理机制。我们提出了一种数值算法,可以模拟界面流在所有马赫数制度,范围从$M=0$到$M > 1$,包括界面流中的可压缩和不可压缩流体相互作用,在同一个压力为基础的框架和保守的有限体积离散。对于只有不可压缩流体或只有可压缩流体的界面流,建议的基于压力的算法和有限体积离散化减少到数值框架,已经在文献中提出。典型的算例被用来验证所提出的算法,包括混合的可压缩-不可压缩界面流与声波,冲击波和稀疏风扇。
2022-01-19 physics.comp-ph physics.flu-dyn
A Finite-Element Coarse-Grid Projection Method: A Dual Acceleration/Mesh Refinement Tool for Incompressible Flows
Virginia Tech(弗吉尼亚理工大学)
本文提出一种基于有限元离散化的粗网格投影方法,用于提高不可压缩流体计算的效率,通过减少压力场精度损失但保持压力梯度和速度场的准确性,实现2至30倍的加速效果。
2016-10-22 cs.NA math.NA physics.comp-ph
Gauss Principle in Incompressible Flow: Unified Variational Perspective on Pressure and Projection
University of Michigan(密歇根大学)
本文从变分角度统一了不可压缩流中压力与投影方法,揭示高斯-阿普尔原理如何通过求解泊松-内曼问题来消除非无散和壁面法向成分,从而恢复欧拉方程。
2026-04-22 math-ph math.MP physics.flu-dyn
General and exact pressure evolution equation
流体动力学中的一个关键问题与流体压力的知识有关。从可压缩纳维-斯托克斯方程出发,导出了一个新的通用压力方程。有人认为,这个新的压力方程允许统一的可压缩,低马赫和不可压缩的方法。此外,该方程应能够取代等温不可压缩流体的泊松方程。对于计算流体动力学,它可以被看作是格子玻尔兹曼方法的替代方法,也是人工可压缩性的物理证明。
2020-05-11 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Thermodynamically consistent modeling for dissolution/growth of bubbles in an incompressible solvent
我们推导出的数学模型的基本过程中的溶解/生长的气泡在压力控制下的液体。建模从完全可压缩的版本开始,对于液相和气相,以便可以容易地评估熵原理。这产生了一个完整的PDE系统的可压缩两相流体的气体物质的质量传递。然后,在液相中的不可压缩的溶剂的通道进行了讨论,其中精心选择的状态方程的液体混合物的压力允许的限制,其中溶剂密度是恒定的。最后,我们提供了一个简化的PDE系统的情况下,稀溶液。
2014-03-02 physics.flu-dyn
A finite element formulation for incompressible viscous flow based on the principle of minimum pressure gradient
University of California, Irvine(加州大学尔湾分校)
本文提出了一种基于最小压力梯度原理的有限元格式,用于求解不可压缩粘性流问题,通过直接离散化PMPG泛函并利用单块鞍点系统实现无压力自由度的约束处理,验证了其在多种流动场景下的有效性。
2026-03-03 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Experimental Realization of an Incompressible Newtonian Fluid in Two Dimensions
几纳米厚、几毫米直径的自由悬浮近晶A液晶薄膜中微米级夹杂物的布朗扩散强烈依赖于薄膜周围的空气。接近大气压时,三维耦合的膜/气体系统由Hughes/Pailthorpe/White流体动力学理论很好地描述,但在较低的压力(p < 70 ℃)下,扩散系数显著增加,在高真空中趋向于由膜尺寸确定的二维极限。在没有空气的情况下,薄膜被发现是一个几乎理想的物理实现的二维,不可压缩的牛顿流体。
2015-05-23 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Pore network modeling of the effects of viscosity ratio and pressure gradient on steady-state incompressible two-phase flow in porous media
我们用动态孔隙网络模型进行了6000多个稳态模拟,对应于粘度比和毛细管数的大跨度。从这些模拟,无量纲的数量,如相对渗透率,剩余饱和度,流度比和分数流计算。相对渗透率和残余饱和度显示出许多在其他实验和建模研究中观察到的相同的定性特征。然而,虽然其他研究发现,相对渗透率收敛到直线在高毛细管数,我们发现,这是不是这种情况下,粘度比是从1不同。我们的结论是,偏离直线发生时,流体混合,而不是形成解耦的流动通道。混合的另一个结果是,计算出的相对于饱和度绘制的分数流量曲线比其他情况下更接近对角线。在较低的毛细管数,分数流量曲线有一个经典的S形。还考虑了平均迁移率与其高毛细管数极限值的比率。这些值大致在0和1之间变化,尽管也观察到大于1的值。对于给定的饱和度和粘度比,流度并不总是随压力梯度单调增加。虽然增加压力梯度使更多的流体流动并激活更多的流动路径,但是当流动的流体更粘时,可能发生平均流动性的降低。
2019-11-18 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Projection-based reduced order modeling and data-driven artificial viscosity closures for incompressible fluid flows
针对不可压缩流体降阶模型在线求解精度与效率的平衡问题,验证了增量压力修正方案的适用性,并对比三种人工粘性封闭模型及两种参数校准方法,为实现高精度动力学预测提供方案参考。
2024-01-30 physics.flu-dyn
Thermodynamics-Like Formalism for Immiscible and Incompressible Two-Phase Flow in Porous Media
本文提出一种基于Jaynes统计力学推广的热力学类形式体系,用于描述多孔介质中的两相流,并推测类温度变量agiture与压力梯度直接相关,同时发展了以分流量为控制变量的版本。
2025-01-21 physics.flu-dyn
Very high-order accurate finite volume scheme for the streamfunction-vorticity formulation of incompressible fluid flows with polygonal meshes on arbitrary curved boundaries
本文针对二维不可压缩Navier-Stokes方程的流函数-涡量形式,提出一种适用于任意曲边界和多边形网格的高阶精度有限体积格式,通过off-site data重建方法避免曲网格生成困难,并验证了其极高阶收敛性。
2025-06-05 math-ph math.MP physics.flu-dyn
Exact law for compressible pressure-anisotropic magnetohydrodynamic turbulence: toward linking energy cascade and instabilities
本文导出了可压缩压力各向异性磁流体动力学湍流的第一精确定律。对于一个gyrotropic压力张量,我们研究了双绝热的情况下,并显示存在新的通量和源项的确切法律,让人想起的等离子体不稳定条件,由于压力各向异性。霍尔长期示出,使离子尺度修正的确切法律,而不明确影响的压力项。在压力各向同性的限制,我们恢复所有已知的等温和多方封闭的结果。不可压缩极限的回旋系统导致的推广的Politano和Pouquet的法律,其中一个新的{ \it不可压缩}源项被发现,并反映了交流的磁场和动能与不再保守的内能。我们强调了新的法律提供的可能性,以调查湍流级联和不稳定性之间的潜在联系广泛观察到的实验室和天体物理等离子体。
2022-03-24 astro-ph.SR physics.flu-dyn physics.plasm-ph