Elastic wake instabilities in a creeping flow between two obstacles
它示出的通道流动的稀聚合物溶液之间的两个广泛间隔的圆柱体阻碍流动是一个重要的范例的无界流的情况下，其中的通道壁位于足够远离的圆柱体。在两个宽间距的圆柱体之间的蠕变粘弹性通道流的不稳定性的定量表征揭示了两个弹性驱动的过渡，这是与时间反演和镜像对称性的破坏：霍普夫和前向分叉描述的两个序参量$\mbox{v}_{rms}$和$\barω$，分别。我们建议，减少障碍物之间的归一化距离导致崩溃的两个分叉成余维2点，许多非平衡系统的情况一般。然而，惊人的和意想不到的结果是通过在粘弹性流动中保持流线曲率处增加涡长来发现涡量增长的机制，这与众所周知的通过聚合物添加剂抑制牛顿流动中的涡量形成鲜明对比。
2017-05-11 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Microtomographic PIV measurements of viscoelastic instabilities in a 3D micro-contraction
众所周知，在一定的魏森伯格数（Wi）以上，通过突然的平面收缩几何形状的粘弹性流通过与壁分离的中心射流在收缩平面的上游变得不稳定，并在凸拐角处形成涡流。在这里，我们首次考虑微加工玻璃平方收缩几何形状中的三维（3D）粘弹收缩流动。我们采用国家的最先进的微断层粒子图像测速产生的时间分辨和体积量化的3D粘弹性不稳定性中产生的稀聚合物溶液驱动通过的几何形状在很宽的范围Wi，但在可以忽略不计的雷诺数。根据我们的观察，我们描述了新的见解的增长，传播和瞬态动力学的弹性涡流形成的上游的3D微收缩由于流喷射朝向收缩。在低Wi，我们观察到涡流增长增加Wi，其次是以前未报道的涡流增长平台区。在平台区，涡流围绕射流循环，其周期随Wi减小，但振幅与Wi无关。此外，我们报告了新的平面外不对称喷射行为与Wi的相位依赖。最后，我们解决的应变率张量D和归因于局部梯度D作为底层驱动程序的循环通过应变硬化的流体在射流的尾流。
2021-04-23 physics.flu-dyn
Resolvent analysis to inform viscoelastic coatings for turbulent drag reduction
North Carolina State University（北卡罗来纳州立大学）
该研究通过预解算子分析，发现不可压缩流动中黏弹性涂层减阻受流动诱导结构不稳定性限制，而超声速流动的高密度比提供了稳定窗口，为柔性壁减阻应用提供了理论依据。
2026-08-28 physics.flu-dyn
Conjugate heat transfer in the unbounded flow of a viscoelastic fluid past a sphere
本文研究了简化PTT流体在Stokes区（$Re = 0.01$）流过无界球时的共轭传热。问题的数值求解与有限体积法假设轴对称，没有自然对流和恒定的物理性质。球体以恒定和均匀的速率产生热量，并且在固体-流体界面处存在或不存在热接触电阻的情况下，对Deborah（$0 \leq De \leq 100$）、Prandtl（$10^0 \leq Pr \leq 10^5$）、Brinkman（$0 \leq Br \leq 100$）和电导率比（$0.1 \leq κ\leq 10$）的范围进行分析。阻力系数随$De$的增大而单调减小，而球表面和尾流中的应力随$De$的增大先增大后减小。对于所测试的两种溶剂粘度比（$β$ = 0.1和0.5），观察到负尾流，对于弹性更大的流体，负尾流更强烈。在没有粘性耗散的情况下，平均努塞尔数在初始增加之后开始随着$De$而减小。传热增强相对于一个等效的牛顿流体观察到的整个范围内的测试条件。球的温度降低，变得更加均匀，当它的导热系数增加有关的流体的传导性，虽然小的变化，观察到的努塞尔数。界面处的接触热阻增加了球体的平均温度，而不会显著影响球体内部的温度分布的形状。当考虑粘性耗散时，随着$Br$的增加，在传热过程中观察到显著的变化。总的来说，与牛顿流体相比，简化的PTT流体可以增强热传递，但是增加$De$不一定改善热交换。
2021-04-12 physics.flu-dyn
Contrary to Newtonian trends: Early flow transition and drag enhancement at low to intermediate Reynolds number flows of structured fluids
Indian Institute of Technology Ropar（印度理工学院罗帕尔分校）
研究通过修正的 Bautista-Manero 模型对胶束溶液绕圆柱流动进行高保真数值模拟，揭示其流动动力学比牛顿流体更丰富，低雷诺数下更早转非定常流，中等雷诺数呈准周期行为且阻力反常增加。
2026-07-07 physics.flu-dyn
Elastoviscoplastic fluid flow past a circular cylinder
采用二维直接数值模拟方法，研究了流体弹性和屈服应力对圆柱绕流的综合影响。我们使用Saramito本构模型分析了屈服应力、弹性、剪切变稀和剪切变稠对尾流特性的影响。弹粘塑性（EVP）尾流研究在一个中等的雷诺数（Re = 100），其中二维涡脱落发生在牛顿的情况下。研究发现，在剪切变稀的弹粘塑性流动中，随着屈服应力的增大，阻力系数和升力系数的均方根均减小，而回流泡$L_{RB}$的长度增大。这些变化表明，尾流振荡振幅随屈服应力的增加而减小。然而，对于剪切增厚，阻力系数$C_D$在大宾汉数下增加，并且尾流变得混乱。粘弹性流体和EVP流体的比较表明，聚合物应力，tr（$τ^p$），衰减相当少的圆柱体的下游在EVP的情况下，表明显着的应力持续在大的距离。我们观察到，剪切变稀竞争与弹性和屈服应力，并抵消其效果，而剪切增厚增强弹性和屈服应力的影响，使流动模式可以从周期性的混沌流。
2023-03-16 physics.flu-dyn
Weakening the effect of boundaries: `diffusion-free' boundary conditions as a `do least harm' alternative to Neumann
本文介绍源自黏弹性流动建模的“无扩散”边界条件，通过 ODE 与旋转容器惯性波 PDE 算例表明，其可显著削弱小扩散下的边界层并节省数值资源。
2024-06-18 physics.flu-dyn
Physics-informed neural networks for viscoelastic fluid flows around a cylinder in a two-dimensional channel
Maulana Azad National Institute of Technology (MANIT)（莫拉纳阿扎德国立理工学院）
本研究提出Cholesky-PINN方法，通过构象张量分解和稀疏数据同化解决高弹性Oldroyd-B流体绕流的高韦森伯格数问题，在Re=5-25及多圆柱阵列中稳定捕捉黏弹性尾流，避免传统CFD网格重划分。
2026-09-09 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Local projection stabilized finite element modeling of viscoelastic two-phase flows
本文提出了一种三场局部投影稳定化有限元方法，用于计算三维轴对称浮力驱动气泡在液柱中上升的问题，其中气泡或液柱可以是粘弹性的。两相流由时间相关的不可压缩纳维-斯托克斯方程描述，而粘弹性由时间相关域中的Giesekus本构方程建模。在时间相关的区域内，采用任意拉格朗日欧拉ALE格式和有限元法求解控制方程。ALE中的界面分辨移动网格允许精确地将界面张力和材料参数中的跳跃合并。一种基于丰富近似空间和不连续投影空间的一层局部投影稳定化方法（LPS）被用来稳定模型方程。稳定的数值方案允许我们使用等阶插值空间的速度和粘弹性应力，而inf-sup稳定的有限元用于速度和压力。对粘弹性流体中牛顿气泡的上升运动和粘弹性流体中牛顿气泡的上升运动进行了全面的数值研究。分析了粘度比、牛顿溶剂比、Giesekus迁移率因子和Eötvös数对气泡动力学的影响。数值研究表明，牛顿气泡在粘弹性流体中上升时，会经历尖形后缘的扩展，同时也会出现负尾流现象。然而，在牛顿流体中上升的粘弹性气泡在后驻点周围产生具有凹坑形状的压痕。
2019-02-18 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Effects of fluid rheology and geometric disorder on the enhanced resistance of viscoelastic flows through porous media
Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University（冲绳科学技术大学院大学）
研究通过微流体柱阵列中两种不同流变学的粘弹性流体的压降和流速测量，探讨流变学和几何杂乱对多孔介质中粘弹性流体增强阻力的影响，发现对齐阵列中几何杂乱增加阻力增强，而错位阵列则不受影响。
2026-03-21 physics.flu-dyn
Fully coupled implicit finite-volume algorithm for viscoelastic interfacial flows
Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg（马格德堡奥托·冯·格里克大学）；Polytechnique Montréal（蒙特利尔理工大学）
本文提出了一种完全耦合的隐式有限体积算法，用于模拟大Weissenberg数下的粘弹性界面流，无需log-conformation方法。
2026-02-09 physics.comp-ph physics.flu-dyn
A deterministic-particle-based scheme for micro-macro viscoelastic flows
本文提出融合有限元与确定性变分粒子的微-宏观离散方法，用于稀聚合物流体，并验证其能以少量粒子准确再现 FENE 模型的多种复杂流变现象。
2025-07-23 cond-mat.soft cs.NA math.NA
On the molecular mechanism behind the bubble rise velocity jump discontinuity in viscoelastic liquids
当气泡体积超过临界值时，气泡在粘弹性液体中的上升速度会出现跳跃式的不连续。这一现象已经在文献中得到了广泛的研究，无论是通过实验，以及通过数值模拟。速度跃变的发生与气泡形状的变化有关，气泡形状的变化是在后端形成尖形尖端的情况下发生的，并且与气泡后面的液体速度出现所谓的负尾流有关，该负尾流指向与粘性牛顿流体相反的方向。我们重新审视这一主题，首先回顾所提到的特征之间的相互关系的知识状态。为了寻找跳跃现象的令人信服的解释，我们对3D中单个气泡的瞬态上升进行了详细的数值模拟，允许局部聚合物分子构象张量分析。后者表明，由于流动运动学，沿着上气泡半球行进的聚合物分子在圆周方向上被拉伸。然后，根据聚合物的弛豫时间尺度，储存的弹性能量基本上在气泡赤道上方或下方卸载。在前一种情况下，这会减慢泡沫的速度，而泡沫则会加速。在后一种情况下，聚合物分子相对于气泡的相对速度增加，引起效应的自放大，从而导致气泡上升速度跳到更高的水平。详细的实验速度测量在气泡周围的液体场证实了这样的结论，即聚合物分子的拉格朗日运输的时间尺度沿气泡轮廓的聚合物分子的松弛时间尺度的比率确定的亚或超临界状态的气泡运动。
2022-02-13 cs.NA math.NA physics.comp-ph
Separated flows over swept wings across transitional Reynolds numbers
University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）
本研究通过参数化数值模拟，探究后掠角与雷诺数对有限翼前缘分离和翼尖涡的影响，发现高雷诺数下增大后掠角可增强升力，并揭示流向涡量变化等关键机制。
2026-10-01 physics.flu-dyn
Analysis of Flow Field and Pneumatic Noise of The Flow around Series Cylinder
本研究采用CFD结合声学类比和涡动力学理论，分析由飞机起落架简化的串联圆柱，发现椭圆形圆柱设计能显著降低平均阻力系数、抑制升力系数波动并收缩尾流涡结构，从而有效降低气动噪声。
2023-10-20 physics.flu-dyn
Drag and Yielding of Rotating Bodies in Yield-Stress Fluids
FAMU-FSU College of Engineering（FAMU-FSU 工程学院）；National High Magnetic Field Laboratory, Florida State University（美国国家高磁场实验室，佛罗里达州立大学）
通过实验和数值模拟研究旋转物体在屈服应力流体中的沉降动力学，发现旋转速率和表面粗糙度显著影响阻力系数，并揭示了塑性变形区、壁滑移和滞点流等机制。
2026-06-03 physics.flu-dyn
