Preturbulence in momentum-relaxing Navier-Stokes hydrodynamics
在电子流体的流体动力学状态下,电子在杂质和声子上的散射抑制了振荡的前湍流现象(如卡门涡脱落)的发展,并强制形成层流。不可压缩二维流体的Navier-Stokes流体动力学的局部推广工作,我们表明,分离这两个制度的临界弛豫时间是由一个令人惊讶的简单的分数幂函数的雷诺数。临界指数,$α\simeq 4/3$,设置特定的实验条件,观察电子流体中的预湍流效应。
2023-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.flu-dyn
Complex Spaces In Hydrodynamics: Complex Navier-Stokes Equations
本研究致力于发展新的有效的流体力学分析工具和方法,包括层流和湍流的存在性、光滑性和结构问题。主要问题是复杂的纳维-斯托克斯方程和复杂空间中的湍流。层流向湍流转变的机理决定了在流体力学中引入复空间的必要性。作者提出了一种非传统的转捩方案:湍流的原因是层流的破坏(停止存在)。本文包含了发展复杂构形空间湍流理论必要性的数学依据:复杂构形空间是湍流存在的自然区域。流体动力学流动被认为是熵流形上的流动,它由两种对称性支持:广义熵守恒的对称性和脉冲表示的对偶性的对称性。本文引入并研究了一种新的对称性:脉冲密度的Helmholtz矩阵的形式不变性。为混沌力学的已知事实提供了严格的基础:新结构(湍流)的出现是耗散和涡量两个实体相互作用的结果。在深层次上,复杂空间中的湍流现象学是基于从物质点的力学到定向物质点的力学的转变,这种转变发生在当前的时间段内。
2006-09-19 physics.flu-dyn
Ill-posedness of the Navier-Stokes and magneto-hydrodynamics systems
我们证明了三维不可压缩磁流体动力学(MHD)方程组由于弱解的不连续性而在很大范围内是不适定的。具体地说,我们构造了能量有限且在一定空间中很小的初始数据,使得从这个初始数据出发的MHD系统的任何Leray-Hopf型弱解在这样的空间中在时间$t=0$上是不连续的.一个类似的结果也得到了Navier-斯托克斯方程扩展了以前的结果不适定性在$\dot B^{-1}_{\infty,\infty}$的Cheskidov和Shvalekoy空间不一定是关键的。范数暴胀发生的空间区域几乎接触到$L^2$。
2015-10-20 math.AP physics.flu-dyn
Green function and singularities in Stokes flow confined by cylindrical walls
本文通过双张量形式和圆柱谐波展开推导了斯托克斯流在圆柱壁限制区域的格林函数,并利用其导出高阶奇点,用于研究流体动力学中的胶体与圆柱壁相互作用问题。
2026-01-28 physics.flu-dyn
Note: Stokes-Einstein relation without hydrodynamic diameter in the TIP4P/Ice water model
本文证明了TIP4P/Ice水模型的自扩散和剪切粘度数据遵循无流体动力学直径的Stokes-Einstein关系的微观版本。
2023-08-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Computation of Thermodynamic and Hydrodynamic Properties of the Viscous Atmospheric Motion on the Rotating Earth in 2D Using Naiver-Stokes Dynamics
本文将地球低层小尺度涡旋建模为旋转球面上的可压缩中性流体,利用纳维-斯托克斯方程和有限差分法数值计算二维粘性大气运动的热力学与流体动力学性质,并分析了科里奥利力对合速度及波动现象的影响。
2021-06-24 physics.flu-dyn
Hydrodynamic interactions between a sphere and a number of small particles
精确表达式推导出一对和三体之间的流体动力学相互作用的球体和一些小颗粒浸没在粘性不可压缩流体。分析是基于低雷诺数流体力学的斯托克斯方程。所得结果是Stokes和Kirchhoff导出的无滑移边界条件下球绕流解与Oseen导出的固定球存在时Stokes方程Green张量解的组合。
2014-08-08 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Shockwaves and Local Hydrodynamics; Failure of the Navier-Stokes Equations
冲击波为研究远离平衡态的简单流体的非平衡性质提供了一条有用而有益的途径。为了简单起见,我们研究了稠密二维流体中的强激波。在这里,我们对非线性输运性质的研究清楚地表明了观测到的局部流体动力学变量(如各种梯度和通量)与定义(或“测量”)这些变量的选择方法之间的联系。计算非局部水动力平均值的范围比平均算法的其他细节要重要得多。结果清楚地表明,微观时间可逆的因果动力学与宏观瞬时不可逆的模型,如纳维-斯托克斯方程的不兼容。
2020-03-22 nlin.CD physics.flu-dyn
A numerical study of the Navier-Stokes transport coefficients for 2D granular hydrodynamics
本文采用流体力学方法对非定常超声速颗粒流的热力学机制进行了数值研究。为此,选择了颗粒动力学中的一个典型问题,如法拉第不稳定性。考虑了两种不同的方法来计算颗粒材料的Navier-Stokes输运系数,即传统的中等密度准弹性颗粒的Jenkins-Richman理论和改进的任意非弹性颗粒的Garzó-Dufty-Lutsko理论。通过分析密度、温度和速度场,将这两种解决方案与相同条件下相同系统的事件驱动模拟进行比较。这两种方法之间的重要差异导致有趣的影响。特别是,耦合到密度梯度,这是一个独特的特点,非弹性粒状气体的传热机制,是负责的温度场的主要差异,因此在扩散机制。
2013-03-10 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Hydrodynamic forces on steady and oscillating porous particles
我们得到了新的分析结果的流体动力施加在正弦振荡的多孔壳和均匀密度的球在斯托克斯极限。球形颗粒和溶剂之间的耦合使用Debye-Bueche-Brinkman(DBB)模型来完成,即通过与可渗透颗粒和溶剂之间的局部速度差成比例的摩擦力来完成。我们比较我们的分析结果和现有的动力学理论的晶格玻尔兹曼模拟的完整的纳维-斯托克斯方程的振荡多孔颗粒。我们发现我们的分析结果同意在广泛的孔隙率和频率的模拟。
2012-11-01 physics.flu-dyn
Shapes optimising grand resistance tensor entries for a rigid body in a Stokes flow
本文研究了在Stokes流中运动的刚体的流体动力阻力的最佳形状。在这个低雷诺数的制度,流体动力学阻力特性的对象编码在一个有限数量的参数包含在大阻力张量。考虑到这些参数作为目标函数进行优化,我们使用变分法的技术,推导出一个通用的形状导数公式,允许指定如何变形的身体形状,以提高任何给定的阻力张量条目的目标值。然后,我们描述了一个实用的算法,数值计算的优化形状,并将其应用到几个例子。数值结果揭示了有趣的新的几何形状时,优化额外的对角输入的强度张量,包括出现的手性螺旋形状时,最大限度地提高水动力和旋转运动之间的耦合。这项工作对不同应用具有良好的适应性,为微生物形态功能的新分析以及微型游泳器装置设计的未来进展铺平了道路。
2022-07-13 physics.flu-dyn
Navier-Stokes hydrodynamics of thermal collapse in a freely cooling granular gas
本文采用Navier-Stokes颗粒流体力学方法研究了二维自由冷却稀颗粒气体中团簇不稳定性的长时间行为。我们发现,在圆形容器中,均匀冷却状态(HCS)的气体失去了稳定性,通过亚临界干草叉分叉。有没有时间无关的解决方案,在超临界区域的气体密度,我们提出的分析和数值证据表明,气体发展的热崩溃不受热扩散。为了获得更多的洞察力,我们切换到一个更简单的几何形状的窄扇形容器。在这里,HCS通过跨临界分岔失去稳定性。对于某些初始条件的时间无关的非均匀密度分布集,定性类似于以前发现的窄通道几何形状。然而,对于其他初始条件,稀气体发展热塌陷不受热扩散的阻碍。我们确定的动态缩放的流动接近崩溃分析,并验证它们在流体动力学模拟。这项工作的结果意味着,在维度高于一,Navier-Stokes流体动力学的稀颗粒气体是容易有限时间密度爆破。这提供了一个自然的解释,形成密集的颗粒簇在各种最初稀释的颗粒流。
2010-06-14 cond-mat.soft physics.flu-dyn
The Knudsen temperature jump and the Navier-Stokes hydrodynamics of granular gases driven by thermal walls
热壁是用于颗粒物料振动流化的快速振动板的一种方便的理想化。本文的目的是将近弹性碰撞的单分散颗粒稀颗粒气体的Navier-Stokes流体动力学模型中热壁处的Knudsen温度跃变考虑在内。克努森温度跃变表现为温度边界条件中与温度梯度成比例的附加项。直到一个数量级的前因子,这个术语是已知的弹性气体的动力学理论。我们确定以前未知的数值前因子测量,在一系列的分子动力学(MD)模拟,稳态温度分布的气体的弹性碰撞硬盘,限制在两个热壁之间保持在不同的温度,并比较结果与预测的流体动力学计算采用修改后的边界条件。修改后的边界条件,然后施加,没有任何可调参数,流体动力学计算的气体的温度分布的热壁驱动的非弹性硬盘。我们发现流体动力学预测是在同一系统的MD模拟非常好的协议。这项工作的结果铺平了道路,一个更准确的流体动力学模拟驱动颗粒气体。
2008-09-15 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Ewald summation for the rotlet singularity of Stokes flow
Ewald求和是一种有效的方法,用于计算在考虑Stokes流的格林函数和周期边界条件时出现的周期和。我们展示了如何埃瓦尔德求和,以及伴随的截断误差估计,可以很容易地推导出的rotlet,通过考虑它作为一个叠加的静电力计算。
2016-03-24 physics.comp-ph physics.flu-dyn
General Navier-Stokes-like Momentum and Mass-Energy Equations
提出了一个新的广义Navier-Stokes方程组,用于模拟电磁流体动力学。虽然大多数试图推导出类似的流体动力学电磁,反之亦然,开始与Navier-Stokes或欧拉近似,我们提出了一般的守恒方程作为出发点。这样的方程提供了一个结构化的框架,从中可以获得对手头问题的更多见解。为此,我们提出了一个系统的动量和质能守恒方程耦合通过动量密度和速度矢量。
2016-08-29 physics.class-ph physics.flu-dyn
Hydrodynamics beyond Navier-Stokes: Exact solution to the lattice Boltzmann hierarchy
在非零Knudsen数条件下,得到了稳态平面Couette流中非线性格子Boltzmann(LB)动力学方程的精确解。本文提出了一种新的求解LB动力学方程的方法,该方法将矩量法与种群边界条件相结合,可以得到所有高阶矩的封闭解。结果的收敛性表明,具有较大速度集的LB族是近似动力学理论的新途径。
2007-03-16 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph physics.flu-dyn
Frequency-dependent higher-order Stokes singularities near a planar elastic boundary: implications for the hydrodynamics of an active microswimmer near an elastic interface
流体环境中的自驱动活性粒子的新兴领域最近引起了生物物理学和生物工程界的极大兴趣,因为它们具有广阔的未来生物医学和技术应用前景。这些微泳者通过水介质自主移动,在现实情况下,他们遇到了过多的外部刺激和限制表面具有特殊的弹性特性。基于远场流体动力学模型,我们提出了一个分析理论来描述的物理相互作用和流体动力学耦合之间的自推进的主动微型游泳器和弹性界面,具有抗剪切和弯曲。我们建模的活性剂作为高阶斯托克斯奇点的叠加,并阐明了附近的弹性边界引起的相关的平移和旋转速度。我们的研究结果表明,速度可以分解为剪切和弯曲相关的贡献,接近无滑移刚性壁在稳定极限的活性剂的速度。的瞬态动力学预测,由于弯曲阻力的microswimmer的速度的贡献一般比剪切阻力更明显。我们的研究结果提供了深入了解的控制和指导的人工和合成的自我推进的主动microswimmer弹性约束附近。
2019-09-25 cond-mat.soft physics.flu-dyn
On the role of $L^3$ and $H^{\frac{1}{2}}$ norms in hydrodynamics
本文推广了已有文献中关于三维Navier-斯托克斯方程的一些结果。我们证明了当速度场的范数足够小时,在$L^3({I\!\!R}^3)$中,则保证了Navier-斯托克斯方程的全局光滑解。当速度场的范数足够小时,我们证明了类似的结果在$H^{\frac{1}{2}}({I\!\!R}^3)$中成立。讨论了这两个范数的标度不变性。
2014-12-21 math.AP physics.flu-dyn
Hydrodynamic Interactions in Particle Suspensions: A Perspective on Stokesian Dynamics
本文综述了模拟低雷诺数颗粒悬浮液流体动力学相互作用的斯托克斯动力学(SD),分析其基础、优缺点与计算挑战,提出用SD数据训练的神经网络修正RPY近似的混合框架,在保证精度的同时提升效率,为大规模悬浮液模拟提供方向。
2025-03-20 cond-mat.soft physics.flu-dyn
A model for singularity formation in three-dimensional Euler and Navier-Stokes flows
我们提出了一个正式的,近似模型的奇点形成在经典的流体动力学在三维空间。该构造利用局部二维近似来研究具有与2D Chaobergin-Lamb偶极涡等效的横截面的反平行发夹涡结构。该模型在孤立点处表现出有限时间的欧拉奇点,涡线只有有限的局部拉伸。该模型还提出了一个相关的Navier-Stokes问题,表现出有限时间点的奇异性,只要雷诺数是足够大的。奇点与BKM [1]和CF[2]条件相容。涡量支持是无限的体积,但奇异形式作为一个结果的本地过程只需要有限的能量输入。
2012-10-26 math-ph math.MP physics.flu-dyn
Transformation hydrodynamic metamaterials: Rigorous arguments on form invariance and structured design with spatial variance
如果控制方程在坐标变换下形式不变,变换光学方法已经成为操纵物理场的有力工具。然而,由于缺乏严格的论据来验证各种流体的变换理论,流体动力学的调节还远远不能令人满意。本文系统地研究了变换光学在流体力学中的应用。我们发现,分别描述Stokes流和一般流的Stokes方程和纳维-斯托克斯方程在曲线变换下会改变其形式。相反,具有浅几何特征的Hele-Shaw流在任意变换下严格保持其控制方程的形式。导出的变换规则的基础上,我们提出了设计的多层结构与空间变化的细胞深度,而不是工程的秩-2剪切粘度张量,实现所需的各向异性的变换Hele-Shaw流体动力学超材料。本文所揭示的理论证明和制作方法,为利用人工结构设计概念精确控制水流分布提供了一条途径。
2022-10-22 physics.class-ph physics.flu-dyn
Fluctuations in Relativistic Causal Hydrodynamics
通过将Onsager理论应用于相对论性纳维-斯托克斯方程来计算流体动力学波动的形式是已知的。在这项工作中,我们计算流体动力学波动的Müller,以色列和斯图尔特的二阶流体动力学的框架内,其推广到三阶。我们还计算了其他几个因果流体动力学方程的涨落。结果表明,Onsager系数的形式和相关函数的形式与相对论性纳维-斯托克斯方程相同,且不依赖于任何特定的流体力学模型.此外,我们数值研究的关联函数的演变使用一维升压不变(Bjorken)流。我们将使用因果流体力学获得的关联函数与相对论性纳维-斯托克斯方程的相关函数进行比较。我们发现,定性行为的相关函数保持相同的因果流体动力学的所有模型。
2014-02-20 hep-ph nucl-th physics.flu-dyn
Secret Hidden in Navier-Stokes Equations: Singularity and Criterion of Turbulent Transition
本文导出了时均流纳维-斯托克斯方程的一种新的表述形式,并精确地找到了纳维-斯托克斯方程中可能存在的奇点,指出层流向湍流的转变必须通过这个奇点来实现。对于压力驱动流,该奇点对应于速度分布上的拐点。研究发现,对于不可压缩压力驱动流动,流动的稳定性取决于总机械能梯度的方向。当这个方向更接近流线的法线方向时,流动更不稳定。进一步证明了时均纳维-斯托克斯方程中奇异性的存在是湍流转捩的充分必要条件。在湍流转捩中,可以观察到扰动的作用是促使流动接近产生这个奇点。这些结果是能量梯度理论的重要组成部分。
2014-12-28 math.AP nlin.CD physics.flu-dyn
Extrapolation theory for Stokes flow past a deformed sphere
我们制定了一个方法来计算斯托克斯流通过一个高度变形的球与任意定义的表面速度。基本成分是一个显式的外推算子,从球的表面延伸的速度场,这是表示在一组完整的基础斯托克斯场的压力和速度来自标量和矢量球谐函数。我们提出了一个矩阵代数包装适用于数值计算的任意阶的变形幅度(偏离球形)。本文用基场幅值表示了作用在具有任意表面速度的变形球体上的水动力和力矩,并针对旋转和平移的刚体的经典问题,显式地计算了流场的一阶变形修正以及水动力和力矩。
2018-01-24 cond-mat.soft physics.flu-dyn
The potentially singular behavior of the 3D Navier-Stokes equations
三维不可压纳维-斯托克斯方程能否从光滑初值发展出有限时间奇异性是非线性偏微分方程中最具挑战性的问题之一。本文给出了一些新的数值证据,证明了具有有限能量光滑初值的不可压轴对称纳维-斯托克斯方程在原点处可能具有奇异性。这种潜在的奇异行为是由我们在配套论文(arXiv:2107.05870)中报告的3D欧拉方程的潜在有限时间奇异性引起的。我们给出的数值证据表明,三维纳维-斯托克斯方程发展了接近自相似的奇异标度性质,最大涡量增加了10^7倍。我们应用了几个爆破准则来研究纳维-斯托克斯方程的潜在奇异性。Beale-Kato-Majda爆破准则和基于涡度拟能和负压增长的爆破准则似乎暗示了用我们的初始数据得到的纳维-斯托克斯方程发展了一个潜在的有限时间奇点。我们还研究了Ladyzhenskaya-Prodi-Serrin正则性准则。对(p,q)=(4,8),(6,4),(9,3)和(p,q)=(\infty,2)情形的数值结果为纳维-斯托克斯方程的潜在奇异性提供了有力的证据.我们的数值研究表明,虽然速度的整体L^3范数增长非常缓慢,但相对于初始速度的局部L^3范数,速度的局部L^3范数经历了快速的动态增长。这为NavieStokes方程的潜在奇异行为提供了进一步的证据。
2022-05-26 cs.NA math.AP math.NA
Singularity of Navier-Stokes Equations Leading to Turbulence
首次揭示了纳维-斯托克斯方程的奇异性,解释了光滑层流向湍流转变的机理。研究发现,当压力驱动流动中的速度分布出现拐点时,在此点处速度会出现不连续。同时,由于总机械能守恒,在不连续处产生压力脉冲。这种不连续性使纳维-斯托克斯方程奇异,使流动变得不确定。分析结果表明,纳维-斯托克斯方程的奇异性是引起湍流转捩的原因,也是维持充分发展湍流的内在机制。由于速度在奇点处不可微,因此在高雷诺数(超过层流)下,纳维-斯托克斯方程不存在光滑且物理上合理的解。由于不连续性引起的速度负尖峰和压力脉动与文献中的实验和模拟定性地一致。
2020-08-18 math.DS nlin.CD physics.ao-ph
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
How to extract a spectrum from hydrodynamic equations
从湍流统计理论得到的实际结果通常以惯性范围能谱$\mathcal{E}(k)\sim k^{-q}$和截止波数$k_{c}$的形式出现。例如,$q=5/3$和$\ell k_{c}\sim \mathit{Re}^{3/4}$的值与柯尔莫哥洛夫1941年的理论密切相关。为了从纳维-斯托克斯方程中提取这样的光谱信息,Doering和Gifford(2002)引入了从解的范数的比率形成一组动态波数$κ_n(t)$的想法。$κ_n(t)$的时间平均值可以解释为能谱的2个$n$阶矩。他们发现,$1 < q \leqslant 8/3$,从而证实了苏莱姆和弗里施(1975)的早期工作,他们表明,当包括空间不稳定性时,在消失粘度的极限内不存在惯性范围,除非$q \leqslant 8/3$。由于$κ_n(t)$是基于Navier-Stokes弱解的,因此该方法将能谱的经验预测与纳维-斯托克斯方程的数学分析相结合。该方法可应用于多种流体力学模型,如二维纳维-斯托克斯方程(包括正叶栅和逆叶栅)、受迫Burgers方程和壳体模型。
2021-12-09 nlin.CD physics.flu-dyn
The Stokes resistance of an arbitrary particle: a classification of hydrodynamic symmetries
Nantes Université, École Centrale Nantes, IMT Atlantique, CNRS, LS2N, UMR 6004(南特大学、南特中央理工学院、IMT大西洋学院、法国国家科学研究中心、LS2N实验室)
该研究将阻力算子视为O(3)表示空间元素,利用特征标公式分类流体动力学对称性,完成了杰弗里等人的分类,确定了多面体对称性的显现顺序及可产生不规则全姿态动力学的手性正规形式。
2026-08-26 math-ph math.MP physics.flu-dyn
Hydrodynamic interactions betweem many spheres
这篇论文是多粒子流体动力学相互作用的介绍性指南。假定流体动力学的基本概念是已知的。斯托克斯方程的经验是有用的,但不是必需的。这项研究估计适合五次会议,每次约三小时。
1998-11-20 physics.ed-ph physics.flu-dyn
A Navier Stokes Phase Field Crystal Model for Colloidal Suspensions
我们开发了一个完全连续的模型与流体动力学相互作用的胶体悬浮液。Navier Stokes相场晶体(NS-PFC)模型结合了动态密度泛函理论和颗粒流方法的思想,详细推导了该模型,并将其与其他具有流体动力学相互作用的动态密度泛函理论方法联系起来。推导出的系统使用自适应有限元数值求解,并用于分析胶体结晶在流动的环境中表现出强耦合的晶体形状和流场之间的两个方向。我们进一步验证模型对其他计算方法的颗粒流系统的各种胶体沉积问题。
2015-01-26 cond-mat.soft physics.comp-ph physics.flu-dyn
Large Deviation Approach to the Randomly Forced Navier-Stokes Equation
随机受迫纳维-斯托克斯方程可以作为一个适当作用量的变分问题得到。由于不可压缩性,对场的横向分量的积分允许以大偏差泛函的形式投射作用。由于流体动力学算子是非线性的,因此可以通过围绕流体动力学方程的物理解线性化来实际计算产生波动统计的泛函积分。我们表明,这个过程产生的尺寸缩放K41理论预测的最低扰动阶,其中的扰动参数是逆雷诺数。此外,还得到了标度律前因子的显式表达式。
2004-10-19 cond-mat.stat-mech hep-th physics.flu-dyn
Stokes paradox in electronic Fermi liquids
斯托克斯佯谬(Stokes paradox)是指在粘性二维流体中,流体绕障碍物流动的“线性响应”问题是不适定的。我们提出了一个简单的结果,这个悖论在流体力学制度的费米液体的电子在二维金属。使用流体力学和动力学理论,我们估计的贡献,一个单一的圆柱形障碍物的材料的整体电阻,线性响应。动量弛豫存在于任何现实的电子液体中,解决了经典悖论。尽管如此,这个悖论本身就体现在电阻上,电阻在参数上可能比欧姆输运理论预测的要大。我们发现了一组非常丰富的行为,这取决于是否准粒子动力学在费米液体中应被视为扩散,流体动力学或弹道的长度尺度上的障碍。我们认为,所有这三种类型的行为是可观察到的,在今天的实验。
2017-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.flu-dyn
Equations of hydrodynamic type: exact solutions, reduction of order, transformations, and nonlinear stability/unstability
本文考虑由纳维-斯托克斯方程和边界层方程导出的流体动力学型方程组。Crocco型的变换减少方程的纵向速度分量的顺序进行说明。研究了所得解的非线性稳定性问题。发现纳维-斯托克斯方程的许多解的一个特点是不稳定性。用一种新的精确方法证明了解的非线性不稳定性,这对于分析其它非线性物理模型和现象可能是有用的。
2009-09-09 math-ph math.MP nlin.SI
Analysis of complex singularities in high-Reynolds-number Navier-Stokes solutions
Department of Mathematics, University of Palermo(巴勒莫大学数学系);Department of Mechanical, Materials, and Aerospace Engineering, Illinois Institute of Technology(伊利诺伊理工学院机械、材料与航空航天工程系)
研究高雷诺数下纳维-斯托克斯解中复奇点的形成机制,通过分析恩斯特罗菲和壁面压力梯度揭示粘性与无粘性相互作用,采用复奇点追踪方法从新视角分析普朗特解与纳维-斯托克斯解的相互作用。
2014-03-31 cs.NA math-ph math.CV
Scaling laws for stationary Navier-Stokes-Fourier flows and the unreasonable effectiveness of hydrodynamics at the molecular level
Universidad de Granada(格拉纳达大学);Eindhoven University of Technology(埃因霍温理工大学)
本文通过纳维-斯托克斯-傅里叶方程研究了稳态流的标度律,揭示了宏观动力学在分子层面的高准确性。
2025-12-15 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Regularized Single and Double Layer Integrals in 3D Stokes Flow
Farmingdale State College, SUNY(法明戴尔州立学院,纽约州立大学);Duke University(杜克大学)
本文提出了一种计算斯托克斯流中单层(斯托克斯勒)和双层(应力勒)积分的数值方法,通过正则化奇异核并添加修正以减少正则化误差,实现了高精度计算,且无需网格细化或特殊求积。
2019-03-21 cs.NA math.NA physics.flu-dyn
Thermodynamic Theory of Incompressible Hydrodynamics
开放系统的大势描述了低马赫数下流体流动的热力学。本文从可压缩纳维-斯托克斯方程出发,导出了一个新的巨势和流体动量的简化方程组。不可压纳维-斯托克斯方程是新系统的准定常解。有人认为,巨正则系综是不可压缩流体的模型和数值方法的推导统一的概念,在这里说明了一个最小的玻尔兹曼模型在微流设置的模拟。
2005-02-02 cond-mat.stat-mech nlin.CG physics.flu-dyn
Hydrodynamic liquid crystal models for lipid bilayers
Institut für Wissenschaftliches Rechnen, Technische Universität Dresden(德累斯顿工业大学科学计算研究所);Center for Systems Biology Dresden (CSBD)(德累斯顿系统生物学中心);Cluster of Excellence Physics of Life (PoL), Technische Universität Dresden(德累斯顿大学生命物理卓越集群)
本文提出改进的脂双层模型,引入分子对齐标量参数,推导出不对称和对称脂双层的表面Landau-Helfrich和Beris-Edwards模型,扩展了传统模型对动态和分子自由度的描述。
2026-03-11 cond-mat.soft math-ph math.MP