Free surface variational principle for an incompressible fluid with odd viscosity
我们给出了具有自由表面和非零奇粘性的不可压缩流体动力学的变分和汉密尔顿公式。我们表明,在变分原理的奇粘性贡献对应于几何边界项。这些边界条件修改Zakharov的泊松括号,并导致一种新的类型的边界动力学。修改后的边界条件有一个自然的几何解释,描述了一个额外的压力在自由表面的表面本身的角速度成比例。这些边界条件被认为是普遍的,因为所提出的流体动力作用完全由系统的对称性决定。
2018-10-10 physics.flu-dyn
Hydrodynamic flow field and frictional resistance coefficient of a disk rotating steadily in a compressible fluid layer with odd viscosity on a rigid substrate
The Open University(开放大学);Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organization(马克斯·普朗克动力学与自组织研究所)
研究了在刚性基底上旋转的盘在具有奇粘性的可压缩流体层中的流体动力学行为,发现奇粘性影响盘间相互作用并增加阻力系数。
2025-03-14 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Odd Droplets: Fluids with Odd Viscosity and Highly Deformable Interfaces
本文提出具有奇偶粘度的流体模型,通过数值模拟发现奇偶粘度能破坏对称铺展,产生不对称变形和手性流动,实现液滴定向弹跳或滚动,为控制多相流和设计功能超材料提供新框架。
2025-03-27 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Odd viscosity in active matter: microscopic origin and 3D effects
在普通流体中,粘度与耗散有关。然而,当时间反演对称性被打破时,可能会出现一种新型的非耗散“粘性”。最近的理论和实验的经典二维系统的主动自旋粒子的兴趣提高了奇粘度,但它在活性材料的微观理论仍然是缺乏。在这里,我们提出了这样的第一原理微观哈密顿理论,有效的二维和三维,显示奇数粘度存在于任何系统,平衡或不,与对齐的自旋组件。我们的工作实质上将奇数粘度的适用性扩展到3D流体中,并且具体地扩展到内部驱动的活性材料,诸如活物质(例如,肌动球蛋白凝胶)。我们发现有趣的3D效果奇粘度,如各向异性体剪切波的传播和伯努利原理的故障。
2021-05-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
On the motion of gravity-capillary waves with odd viscosity
建立了奇粘性非牛顿流体中表面波的三种渐近模型。这种粘度也被称为霍尔粘度,并出现在许多应用中,如量子霍尔流体或手性活性流体。除了奇粘度效应,这些模型捕获重力和毛细作用力的平方相互作用,并采取非线性和非局部波动方程的形式。其中两个模型描述双向波,而第三偏微分方程研究的情况下,单向传播。我们还证明了这些渐近模型在解析函数空间和索伯列夫空间中的适定性。最后,我们提出了一些数值模拟的单向模型。
2021-03-01 math.AP physics.flu-dyn
Traveling gravity-capillary waves with odd viscosity
本文研究了具有奇黏度的非牛顿流体表面模型中行进波的存在性,并利用非线性分岔技术给出了证明。
2024-07-29 math-ph math.AP math.MP
Analytical solution for the hydrodynamic resistance of a disk in a compressible fluid layer with odd viscosity on a rigid substrate
The Open University(开放大学);Jožef Stefan Institute(约瑟夫·斯蒂芬研究所);Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organization (MPI-DS)(马克斯·普朗克动力学与自组织研究所)
本文提出在具有奇粘度的可压缩流体层中,通过解析解研究刚性圆盘的流体阻力,揭示了奇粘度对流体阻力互易性的影响。
2025-01-06 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Non-reciprocal response of a two-dimensional fluid with odd viscosity
讨论了具有奇粘性的二维手征可压缩流体的线性流体动力学响应。粘性系数表示2D流体中的破时间反转和奇偶对称性,并且表征系统与被动流体的偏差。考虑到流体动力学耦合到底层的体相流体,我们得到了奇粘度依赖的迁移率张量,这是负责的非互易流体动力学响应的点力。此外,我们考虑了一个有限大小的磁盘横向移动的二维流体和磁盘的经验,除了耗散阻力的非耗散升力。
2021-04-27 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Analytical response functions for a compressible thin fluid layer with odd viscosity
The Open University(开放大学);Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organization (MPI–DS)(马克斯·普朗克动力学与自组织研究所);Kyoto University(京都大学);Wenzhou Institute, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学温州研究院)
研究了具有奇粘度的可压缩薄流体层对单极和偶极奇点的流体响应,推导出精确的解析解,揭示了奇粘度对胶体颗粒和微游泳者动力学及集体行为的影响。
2026-05-18 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Odd viscosity suppresses intermittency in direct turbulent cascades
本研究通过模拟与理论发现,奇偶粘度在小尺度上抑制湍流间歇性,并构建双通道螺旋壳模型,为调控湍流间歇性提供新途径。
2024-09-27 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Lift force in odd compressible fluids
该研究针对二维表面含奇粘度的可压缩流体示踪粒子,通过壳局域化方法推导稳态与有限频率下阻力及奇升力的解析表达式,发现稳态奇升力的存在需考虑表面与体流体耦合引发的质量密度不守恒。
2023-08-29 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Streak generation in viscosity-stratified wall-bounded flows
本文研究了黏度分层对壁面约束流动中条纹生成的影响,发现传统抬升机制被显著改变,并提出新的黏度分层抬升机制,从而解释了泊肃叶流与库埃特流中相反的趋势。
2025-08-28 physics.flu-dyn
Swimming at Low Reynolds Number in Fluids with Odd (Hall) Viscosity
我们应用几何理论的游泳在低雷诺数的研究近圆形游泳者在二维流体与非零霍尔,或“奇”,粘度。霍尔粘度对流体应力张量有非对角贡献,这导致了许多惊人的效果。特别是,我们发现,游泳者的面积是变化的,将经历一个扭矩成比例的面积的变化率,与奇数粘度的系数$η^o$给出的比例常数。在对一类简单的游泳者在具有霍尔粘度的流体中游泳的一般理论进行研究之后,我们给出了一些游泳的例子,这些例子清楚地表明了在具有常规粘度的流体中游泳和在也具有霍尔粘度的流体中游泳之间的差异。更多的技术成果,包括更一般的形状的游泳运动员的扭矩面积关系的证明,在一组附录中解释。
2013-10-23 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Odd-viscosity-induced instability in shear flows
Bar-Ilan University(巴伊兰大学);Karlsruhe Institute of Technology(卡尔斯鲁厄理工学院)
该研究推导了奇黏度推广的Orr--Sommerfeld--Squire方程,发现奇黏度可通过将剪切流瞬态增长转化为自持指数增长模式诱导新不稳定性,建立了瞬态增长、非正态性与非耗散力诱导不稳定性的联系。
2026-11-03 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Instability behavior of odd viscosity-induced viscous fluid over a vibrating bed
本文通过理论稳定性分析研究了奇数粘性对振动倾斜床面上粘性流体不稳定性的影响,识别了重力、次谐波、谐波及剪切不稳定性,并揭示了奇数粘性对各类型不稳定性的稳定或抑制作用。
2024-09-30 physics.flu-dyn
Droplet Deformation and Emulsion Rheology in Two-Dimensional Odd Stokes Flow
Van der Waals-Zeeman Institute, Institute of Physics, University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学范德瓦耳斯-泽曼研究所物理学院)
研究二维粘性液滴在简单剪切流中变形及乳液流变学,推导奇斯托克斯流框架下的解析解,揭示奇粘性对乳液有效流变学的影响。
2026-05-08 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Nonlinear shallow-water waves with vertical odd viscosity
研究具有垂直奇粘度的三维流体中的非线性浅水波,发现奇粘性引发新的非线性效应,推导出修正的 KdV、Ostrovsky 和 KP 方程,并揭示大奇粘性下二维紧致孤波的形成。
2025-02-01 cond-mat.soft nlin.PS physics.flu-dyn
The odd ideal gas: Hall viscosity and thermal conductivity from non-Hermitian kinetic theory
流体中的动量和能量的流动通常与耗散传输系数:粘度和热导率相关。打破某些对称性(如镜像对称性和时间反演不变性)的流体可以显示称为奇(或霍尔)粘度和热导率的非耗散传输系数。本文的目的是阐明这些耗散输运系数的微观起源,用动力学理论。我们发现,奇粘度和奇热导率时出现的线性碰撞算子不是厄米。当碰撞是手征性的(即不是镜像对称的)时,就会发生这种对称性破缺。为了以最小化的方式捕获这一特征,我们引入了一个修改后的弛豫时间近似,其中分布函数旋转了一个表征碰撞的平均手性的角度。在无限小转动的极限下,宇称违反碰撞的效应可以描述为一个新出现的有效磁场。
2022-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Non-linear shallow water dynamics with odd viscosity
本文导出了在长波弱非线性极限下,在重力作用下($g$)具有奇粘性的二维浅水流体($ν_o$)表面动力学的Korteweg-de Vries(KdV)方程。在长波长极限中,奇粘度项起着表面张力的作用,尽管对于右和左运动者具有相反的符号。我们发现,存在两个制度的KdV动力学,我们称之为弱$(|ν_o|< \sqrt{gh^3}/6)$和强$(|ν_o|> \sqrt{gh^3}/6)$宇称破缺制度的适用范围内的急剧转变点。虽然“弱”宇称破缺制度的结果在孤子的振幅和速度之间的微小的定性差异的权利和左的移动,相反的“强”宇称破缺制度的结果在孤子的抑郁症(负振幅)的手征部门之一。
2020-08-31 cond-mat.soft nlin.PS physics.flu-dyn
Slip-induced odd viscous flow past a cylinder
Institute for Theoretical Physics, University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学理论物理研究所);Dutch Institute for Emergent Phenomena (DIEP), University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学荷兰涌现现象研究所)
研究通过奇粘性广义洛伦兹互易定理,揭示滑移条件下斯托克斯流中升力的产生机制,并推导低雷诺数下奥塞恩升力的主导滑移长度贡献。
2024-07-31 physics.flu-dyn
Thermocapillary migration of an odd viscous droplet on a uniformly heated surface: A lattice Boltzmann study
本研究通过格子玻尔兹曼方法揭示奇粘性使液滴在均匀加热表面上自发迁移,方向取决于奇粘性符号,速度受接触角和粘度比影响,且可逆重力爬升。
2025-10-16 physics.flu-dyn
Odd surface waves in two-dimensional incompressible fluids
本文研究二维奇粘性不可压缩流体的自由表面动力学。奇粘滞是粘滞张量的一个特殊部分,它不会导致耗散,并且在宇称对称性破缺时是允许的。对于不可压缩流体的情况,奇粘度通过自由表面(无应力)边界条件表现出来。本文首先在线性近似下求出流体力学的自由表面波解,并研究了自由表面波的频散。正如预期的那样,表面波是手征的,甚至在没有重力和剪切粘度消失的情况下也存在。在此极限下,我们推导出有效的非线性哈密顿方程的表面动力学,推广的线性解的弱非线性情况。在小表面角近似下,运动方程导致一类新的非线性手征动力学,我们称之为{ \it手征} Burgers方程。手征Burgers方程与具有虚粘度和强制手征的附加解析性要求的复Burgers方程相同。本文给出了手征Burgers方程的几种精确解。对于一般的多极初始条件,系统在有限时间内演化到奇点的形成,类似于没有奇粘性的理想流体的情况。我们还得到了一个周期解的手征Burgers对应的非线性推广的小振幅线性波。
2018-06-18 cond-mat.mes-hall physics.flu-dyn
Odd viscous flow past a sphere at low but nonzero Reynolds numbers
该研究针对低但非零雷诺数下的绕球奇黏性流动问题,用渐近匹配法和Lorentz互易定理解决相关障碍,发现轴对称条件下升力消失但会产生流动诱导的非零转矩,完善了奇黏性流体力学的相关理论。
2024-05-26 physics.flu-dyn
Three Dimensional Odd Viscosity in Ferrofluids with Vorticity-Magnetization Coupling
磁流体是一种合成的磁性胶体,由磁性纳米颗粒组成,周围环绕着排斥性表面活性剂层。当受到外部磁场时,铁磁流体获得宏观磁化强度密度,其导致与环境流体动力学复杂耦合的磁行为。铁磁流体与由单向旋转的赤铁矿立方体组成的手性活性流体具有几个特征,这些特征已被证明具有2D非耗散奇粘度项(Nature Physics,15,1188-1194(2019))。在标准的铁磁流体动力学中,3D版本的宇称破缺项并不常见,部分原因是磁性粒子的尺寸很小。在这项工作中,我们调查,如果有独特的机制,在铁磁流体,可以导致一个三维奇粘度项。结果表明,将流体涡度($\vecω$)与磁化强度($\vec{M}$)耦合,并引入一个与$\vecω\cdot\vec{M}$成正比的项,将导致磁流体流体动力学中的宇称破缺项,并导致当磁化强度松弛到均匀静态外加场的方向时,出现三维奇粘性项. Hele-Shaw细胞是研究铁磁流体的常用设备,我们证明了这种耦合再现了最近工作中讨论的达西定律的奇偶性奇推广(Phys. Rev. Fluids 7,114201(2022))。一个潜在的实验装置进行了讨论,这可能会揭示这种耦合的存在下,局限于一个Hele-Shaw细胞的铁磁流体。
2023-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.flu-dyn
Odd-viscosity induced surfactant-laden shear-imposed viscous film over a slippery incline
本研究针对含不溶性表面活性剂的光滑斜面降膜,建立Orr-Sommerfeld边值问题并数值求解,分析odd黏度、剪切、滑移等因素对Yih模、Marangoni模及剪切模稳定性的影响规律。
2023-05-04 physics.flu-dyn
Force Dipole Interactions in Membranes with Odd Viscosity
Birla Institute of Technology and Science, Pilani(比拉理工学院);Institute for Plasma Research(等离子体研究所)
研究膜中力偶相互作用与奇粘性,通过流体动力学框架推导格林张量,揭示不同动力学区域及手性响应特征。
2026-03-08 cond-mat.soft math-ph math.MP
Reversal of particle Migration for viscoelastic solution at high solvent viscosity
本文研究了粘弹性流体中溶剂粘度比 $β$ 对颗粒横向迁移的影响,发现随 $β$ 增大颗粒迁移方向发生反转,并建立了升力系数与 Weissenberg 数及旋转速度差相关的标度律。
2024-04-26 physics.flu-dyn
Hydrodynamics of an odd active surfer in a chiral fluid
本研究探讨线性活性微型游泳者在具有奇数粘度的可压缩薄流体层上的低雷诺数流体动力学,发现单个游泳者沿圆形路径运动且半径与奇数粘度成反比,而游泳者对则展现出依赖推进机制和初始取向的丰富两体动力学。
2023-07-24 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Exact results for dissipation and steady creeping flow in three-dimensional chiral active fluids
University of Warsaw(华沙大学);Polish Academy of Sciences(波兰科学院)
研究了三维手性活性流体中耗散和稳态慢速流动的精确结果,通过扩展霍尔姆霍兹定理,证明了低雷诺数下流体的稳态流动场具有唯一解,并展示了奇黏性导致的能量耗散增加。
2026-07-23 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Emergent odd response in active chiral films
International Centre for Theoretical Sciences, Tata Institute of Fundamental Research(国际理论科学中心,塔塔基础研究院)
研究活性手性薄膜中奇响应的产生,基于经典剪切流变学,用动力学理论从微观推导其应力响应,揭示相关机制,数值解突出强剪切下的特征,确立活性手性薄膜为奇流体动力学新可控环境。
2026-11-06 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Early evolution of optimal perturbations in a viscosity-stratified channel
这项工作表明,扰动增长的早期阶段的粘度分层流是不同的,从那些在一个恒定的粘度流,以及如何非线性是一个至关重要的成分。我们推导出粘性变化的伴随纳维-斯托克斯方程,其中粘性梯度迫使伴随动量和伴随标量(这里是温度)。利用直接伴随环技术,得到了使非线性系统扰动动能最大的非线性最优扰动。虽然我们研究的三维平面Poietille(通道)流的壁在不同的温度下,和温度依赖性的粘度,我们的研究结果是一般的任何流动的粘度变化附近的墙壁。奥尔和修改后的升力机制分别在低和高扰动振幅在我们的亚临界雷诺数。非线性最优扰动包含更多的热(少粘)侧的能量,具有更强的初始升力。然而,随着流动的发展,重要的动力学转移到冷(更粘)的一面,在那里,低粘度的宽高速条纹生长并持续存在,并加强速度分布的弯曲质量。我们提供了这个过程的物理描述,并表明,线性最优扰动的演变错过了大部分的物理。普朗特数在这些时候不会对结果产生定性影响。非线性最优扰动的研究仍处于起步阶段,而粘性变化是普遍存在的。我们希望,这第一次工作的非线性最佳扰动与粘度变化将导致更广泛的研究过渡到湍流在这些流动。
2020-07-07 physics.flu-dyn
Linear odd electrophoresis of a sphere in a charged chiral active fluid
University of Warsaw(华沙大学);Polish Academy of Sciences(波兰科学院)
研究带奇黏度的电活性流体中带电球的电泳行为,推导出任意形状粒子在弱电场下的电泳迁移率表达式,并发现奇黏度导致电泳迁移率张量的各向异性。
2026-07-14 cond-mat.soft physics.chem-ph physics.flu-dyn
The free surface of a colloidal chiral fluid: waves and instabilities from odd stress and Hall viscosity
在简单的流体中,如水,宇称和时间反演对称下的不变性迫使组成“原子”的旋转由流动决定,粘性应力阻尼运动。通过旋转其原子构建块来激活流体的旋转自由度打破了这些约束,因此一直是经典和量子流体的基本理论兴趣的主题。然而,创建一个模型液体,隔离手性流体动力学现象仍然是实验难以捉摸。在这里,我们报告创建一个有凝聚力的二维手性液体组成的数以百万计的旋转胶体磁铁,并研究其流动。我们发现,耗散粘性边缘泵是一个关键和一般的机制,手征流体动力学,驱动单向表面波和不稳定性,在传统的流体中没有对应的。手性表面动力学的光谱测量揭示了霍尔粘度的存在,实验长期寻求的手性流体的属性。精确的测量和与理论的比较表明,与最小但完整的手征流体动力学模型非常吻合,为手征流体动力学的实验探索铺平了道路。
2018-12-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.flu-dyn
$\mathscr{PT}$-symmetric hydrodynamics of odd viscous liquids and their oscillator counterparts
Northwestern University(西北大学);University of Wisconsin–Madison(威斯康星大学麦迪逊分校)
本文利用$\boldsymbol{\tilde{PT}}$对称将奇粘滞性的难测量特性转化为测量原理,构建含非线性惯性项的奇纳维-斯托克斯方程,通过$\boldsymbol{\tilde{PT}}$相变等实现奇粘滞性的高灵敏度测量,为奇输运系数测量提供多类方案。
2026-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.flu-dyn
Vortex flows on closed surfaces
我们研究了任意封闭表面上手征涡旋物质的体流体动力学,扩展了[20,41]的思想。把这个手征介质的重要例子放在弯曲几何上,揭示了奇粘性的几何本质。涡旋物质的反常奇粘度与曲率点涡旋的特殊相互作用有关。
2019-03-18 cond-mat.mes-hall physics.flu-dyn
Wave-crests around obstacles in odd viscous liquids
Center for Computation and Theory of Soft Materials, Robert R. McCormick School of Engineering and Applied Science, Northwestern University(西北大学罗伯特·R·麦考密克工程与应用科学学院软物质计算与理论中心);Department of Physics, University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校物理系)
针对奇粘性系数未知的问题,本研究受经典液体色散面结论启发,理论确定了二维和三维奇粘性液体中运动障碍物周围的等相位波峰形状,推导出奇粘性系数需满足的参数关系,为其实验测定提供框架。
2025-11-11 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Odd slip at chiral active surfaces
Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organization(马克斯·普朗克动力学与自组织研究所);Kyoto University(京都大学);Jožef Stefan Institute(约热·斯特凡研究所)
本文研究手性活性表面产生的奇滑移现象,通过微扰展开分析其输运性质,发现颗粒悬浮液中的奇滑移可导致奇黏度,为奇黏度提供新机制。
2026-10-28 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Lift force in chiral, compressible granular matter
Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);Shanghai Research Center for Quantum Sciences(上海量子科学研究中心);Technical University of Darmstadt(达姆施塔特工业大学)
本文提出基于微极流体动力学的颗粒物质模型,研究了可压缩、破 parity 颗粒流中测试珠的升力力,通过奇粘性和微旋转效应揭示了手性颗粒流的物理机制。
2025-11-27 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Wave turbulence theory of odd fluids and solids: kinetic equations and solutions
Eindhoven University of Technology(埃因霍温理工大学);The University of Chicago(芝加哥大学);Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);École polytechnique(巴黎综合理工学院);ESPCI Paris(巴黎高等物理化工国立学院);Université PSL(巴黎文理研究大学);CNRS(法国国家科学研究中心);CNR-IAC(意大利国家研究委员会应用研究所)
研究奇异物与固体中波湍流的动力学方程,解析求解得到各向异性Kolmogorov-Zakharov谱,揭示正向与反向能量级联机制。
2026-06-17 cond-mat.soft nlin.CD physics.flu-dyn
Hydrodynamics of two-dimensional compressible fluid with broken parity: variational principle and free surface dynamics in the absence of dissipation
本文研究了具有破缺宇称的各向同性可压缩非耗散流体在二维空间中的自由面边界条件。描述流体的体动力学的流体动力学方程以及自由表面边界条件明确地依赖于宇称破缺非耗散奇粘性项。我们构造了一个有效作用量形式的变分原理,它给出了体流体动力学方程和自由表面边界条件。自由表面边界条件需要一个额外的边界项的行动,类似于一个$1+1D$手征玻色子场耦合到背景几何。我们解决了深水情况下的线性化流体动力学方程,并推导出手征表面波的色散。我们表明,在长波长限制的流动剖面表现出振荡的旋涡边界层附近的自由表面。该层的厚度由奇数粘度与声速之比$δ\sim ν_o/c_s$给出的长度标度控制。在不可压缩极限$c_s\to \infty$中,涡边界层变得奇异,层内的涡量发散为$ω\sim c_s$。边界层是由速度$\boldsymbol\nabla \cdot \boldsymbol{v}$的散度与涡量$\boldsymbol\nabla \times \boldsymbol{v}$耦合的奇粘性形成的。它的结果在非平凡的手征自由表面动力学,即使在没有外力。奇粘性诱导的边界层的结构与传统的耗散剪切粘性的自由表面边界层有很大的不同。
2019-07-25 cond-mat.str-el hep-th physics.flu-dyn
Sorting prolate and oblate spheroids with a diatomic gas in a magnetic field
Institute for Theoretical Physics, University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学理论物理研究所);Dutch Institute for Emergent Phenomena (DIEP), University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学荷兰涌现现象研究所);Institute for Advanced Study, University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学高等研究院)
研究有非零磁矩双原子气体,利用微扰展开和洛伦兹互易定理,计算扁球体和长球体升力,发现不同形状霍尔角不同,表明背景磁场中双原子气体沉降可按形状分离粒子。
2026-07-07 physics.flu-dyn
Lift at low Reynolds number
本文综述了低雷诺数下由边界柔软性、流动梯度或表面电荷产生的新型升力现象,旨在统一相关领域研究问题并指引未来方向。
2023-11-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.bio-ph
Hele-Shaw flow for parity odd three-dimensional fluids
本文从无各向同性的宇称破缺粘度张量出发,推导了Darcy's law的推广形式,揭示了宇称奇流体在Hele-Shaw实验中的横向力、远场环流及界面稳定效应,为测量活性物质系统的宇称奇系数提供了途径。
2023-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.flu-dyn
A framework for diagnosing inertial lift generation in wall-bounded flows: application to eccentric rotating cylinders in Newtonian and shear-thinning fluids
Graduate School of Engineering Science, The University of Osaka(大阪大学工学研究科);RIKEN(理化学研究所)
本文提出一种框架,用于诊断壁界流中稳态惯性升力,通过分析牛顿和剪切变稀流体中偏心旋转圆柱体的流动结构,揭示升力反转的机制。
2026-03-31 physics.flu-dyn
Non-Reciprocal Capillary Waves
Van der Waals-Zeeman Institute, Institute of Physics, University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学范德瓦尔斯-泽曼研究所物理学院);Department of Applied Mathematics and Theoretical Physics, University of Cambridge(剑桥大学应用数学与理论物理系)
研究非对称流体中毛细波的非互易行为,揭示奇黏性打破波的互易性,发现两种不同分支并产生反斯托克斯漂流。
2026-03-15 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Modeling the Aerodynamic Lift Produced by Oscillating Airfoils at Low Reynolds Number
本文以Strouhal数St为控制参数,对NACA-0012翼型在1,000雷诺数Re下的绕流进行了数值模拟。非定常力的时间分布,升力和推力,以及它们的频谱分析清楚地表明,该解决方案是一个周期-1吸引低Strouhal数。研究结果表明,机翼下俯产生的气动力与机翼的初始运动条件无关,证明了极限环的存在。振荡升力中存在的频率由较高Strouhal数的基波(fs)、偶次谐波和奇次谐波(3fs)组成。利用数值模拟,脱落频率(f_s)被观察到几乎等于激励频率在所有的情况下。采用改进的vanderPol振子模型模拟了翼型下倾产生的非定常升力。利用多尺度方法和稳态CFD解的谱分析,估计了van der Pol振子模型中的频率和阻尼项。我们证明了这个模型的适用性,所有的平面运动的翼型;暴跌,俯仰和扑动。目前提出的模型的一个重要方面是捕获气动升力系数的时间平均值。
2014-12-11 math.DS physics.flu-dyn
Pattern formation by turbulent cascades
本文提出由湍流级联的非耗散性停止在中间尺度堆积能量而形成图案的非线性机制,并证明奇黏度可调谐波长。
2024-04-08 cond-mat.soft nlin.PS physics.flu-dyn
Physical interpretation of neural network-based nonlinear eddy viscosity models
本文利用张量基神经网络与集合卡尔曼方法学习湍流模型,并通过S809翼型和方形管道算例揭示线性、非线性涡黏性改进预测的物理机制。
2023-07-18 physics.comp-ph physics.flu-dyn