An improved Coupled Level Set and Volume of Fluid (i-CLSVoF) framework for droplet evaporation
表面张力主导的液滴蒸发是普遍存在的，并且对于许多应用是重要的。我们提出了一种改进的耦合水平集和流体体积（i-CLSVoF）框架，没有显式的界面重建模拟微尺寸的液滴蒸发和不蒸发。在i-CLSVoF框架下，开发并实现了一种改进的表面张力力模型，该模型具有额外的过滤步骤以过滤非物理的虚假速度。提出了一种简单而有效的基于速度势的方法来重建液滴蒸发过程中自由表面平流的无发散速度场。该方法解决了界面处蒸发诱导速度突变引起的数值问题。在这项工作中纳入的涂抹质量源项的方法保证更大的数值稳定性比非涂抹的方法。三种不同的蒸发模型（恒定质量通量，热驱动蒸发和液滴蒸发在室温下）在i-CLSVoF中实现。通过算例分析，验证了表面张力和蒸发模型的正确性。数值解和相应的解析解之间的一致性很好，在这项工作中开发的模型显示出令人信服的性能，在模拟表面张力为主的流动和不蒸发。
2022-07-14 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Host-to-Host Airborne Transmission As a Multiphase Flow Problem For Science-Based Social Distance Guidelines
2019冠状病毒病大流行突出地表明，在人传人的背景下，发展与携带病原体的飞沫的产生、运输和吸入以及它们随后作为空气传播颗粒或气溶胶的可能命运相关的基础知识是多么重要。空气传播是该疾病迅速传播的一个重要因素，这一点也越来越清楚。在本文中，我们讨论的过程中，通过呼气液滴生成，其潜在的转化成空气中的颗粒蒸发，运输长距离的呼出的烟雾和周围的空气湍流，并最终吸入接收主机作为相互关联的多相流过程。本文在对相关物理过程进行理论分析的基础上，提出了一个简单的液滴/气溶胶浓度随时间变化的模型。建模框架以及详细的实验和模拟可用于研究各种各样的场景，包括呼吸，说话，咳嗽和打喷嚏以及许多环境条件，如潮湿或干燥的大气，封闭或开放的环境。尽管在病毒的蒸发和持久性耦合的物理学方面仍存在一些问题，但很明显，通过对病毒传播的基本流动物理学的更可靠理解，可以为设计特定病例的社交距离和感染控制指南的改进方法奠定基础。
2020-08-13 physics.flu-dyn physics.soc-ph
A Hybrid Immersed-Boundary/Front-Tracking Method for Interface-Resolved Simulation of Droplet Evaporation
本研究提出一种IB/FT混合方法，结合镜像点、虚胞元与前沿跟踪实现液滴表面边界条件二阶空间精度，经基准验证后用于可变形液滴蒸发模拟，结果与现有主流蒸发模型做了对比。
2024-11-27 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Haemodynamic analysis using multiphase flow dynamics in tubular lesions
背景和目的：红细胞动力学在某些心血管疾病中的作用受到重视，因此需要进行深入研究。血流的多相模型允许在复杂的血管几何域内局部变化的红细胞密度的分辨率，以及这种建立的血液动力学后果。研究方法：一种新的计算流体动力学求解器，用于模拟多相流，用于建模血流使用水平集的尖锐的接口表示。单相模拟和降阶模型用于压力比较。新的求解器用于数值研究AHA B型病变。研究了红细胞压积和冠状动脉狭窄程度对冠状动脉血流动力学的影响。结果：与单相流模拟的比较表明，考虑红细胞聚集时的压力差异。与单相模拟相比，对于相同的狭窄严重度，多相模拟提供的压降略低。二次流动模式和两相之间的相互作用导致红细胞在微循环结束时聚集，这显著改变了肾小管病变中的红细胞分布、剪切应力和速度。结论：压降和平均速度在多相模型中均未发生强烈变化，但颗粒堆积发生了显著变化，这仅由多相方法揭示。
2021-10-05 physics.flu-dyn
An Efficient Moment Method for Modelling Nanoporous Evaporation
基于薄膜的纳米多孔膜技术利用蒸发来有效地冷却微米级和纳米级电子器件。在这些尺度下，当区域尺寸变得与蒸汽中的平均自由程相当时，传统的宏观方法如Navier-Stokes-Fourier（NSF）方程变得不那么准确，并且需要使用高阶矩方法。两个高阶矩方程被认为是梯度13和正则化13方程的线性化版本。这些被施加到纳米多孔蒸发的问题，和结果相比，NSF方法和直接模拟蒙特卡罗方法（即玻尔兹曼方程的解决方案）。线性和非线性版本的边界条件进行检查，后者提供了改进的结果，在一点额外的计算费用，相比的线性形式。其结果是一种同时精确和计算效率高的方法，可以在纳米级提供模拟设计能力。
2022-01-13 physics.flu-dyn
Sparse identification of multiphase turbulence closures for coupled fluid--particle flows
在这项工作中，模型封闭的多相湍流平均Navier-Stokes（RANS）方程的均匀，充分发展的气体颗粒流。到目前为止，大多数RANS封闭是基于单相湍流模型的扩展，这无法捕获复杂的两相流动动力学在稀相和密相区域，特别是当相之间的双向耦合是重要的。在本研究中，颗粒在重力作用下在无界粘性流体中沉降。在足够的质量负荷，相间的动量交换的相位之间的结果在自发产生的粒子团簇，维持流体中的速度波动。从欧拉-拉格朗日模拟产生的数据用于模型闭合的稀疏回归方法，以确保形式不变性。特别注意的是建模的非封闭条款独特的多相RANS方程（阻力生产，阻力交换，压力应变和粘性耗散）。张量的最小集合，作为建模的基础。据发现，稀疏回归识别紧凑的，代数模型是准确的流量条件和稀疏的训练数据的鲁棒性。
2020-04-20 physics.flu-dyn
Kinetic Monte Carlo and hydrodynamic modelling of droplet dynamics on surfaces, including evaporation and condensation
我们提出了一个格子气（广义伊辛）模型的固体表面上的液滴。模型中的时间演化包括两个过程：（i）由动力学蒙特卡罗算法确定的单粒子运动。这些将颗粒在表面上和液滴内的扩散以及蒸发和冷凝（即液滴与周围蒸汽之间的颗粒交换）纳入模型中。(ii)更大规模的集体运动，模拟平流流体动力学流体运动，通过考虑薄膜方程预测的动力学来确定。该模型使我们能够联系宏观量，如接触角和表面张力取决于微观粒子之间的相互作用参数，并与固体表面。我们目前的结果液滴加入，传播，滑动重力下，去湿，蒸发的影响，扩散和对流动力学的相互作用，以及如何所有这些行为取决于温度和其他参数。
2019-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Revealing mesoscale bubble and particle dynamics in ultrasound-driven multiphase fluids by ultrafast synchrotron X-ray radiography and hybrid modelling
University of Hull（赫尔大学）；University of Wyoming（怀俄明大学）；Oxford Brookes University（牛津布鲁克斯大学）；Brunel University London（伦敦布鲁内尔大学）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）
本研究通过超快同步辐射X射线成像和混合建模，揭示超声驱动多相流中气泡与疏水颗粒的介观尺度能量传输机制，为优化纳米材料分散提供新视角。
2026-01-20 cond-mat.mes-hall physics.flu-dyn
Higher-order Tuning of Interface Physics in Multiphase Lattice Boltzmann
本研究提出利用Shan-Chen多相模型力模板自由度，通过格子压力张量调节高阶导数项系数，实现对表面张力和Tolman长度的精确控制，为相变流体动力学高保真建模提供新工具。
2025-05-29 cond-mat.stat-mech nlin.CG physics.flu-dyn
Pinning-depinning mechanism of the contact line during evaporation on chemically patterned surfaces: A lattice Boltzmann study
本文采用具有液-气相变的热多相晶格玻尔兹曼（LB）模型，数值研究了化学条纹图案表面上液滴蒸发过程中接触线的钉扎和脱钉机制。在扩散界面的情况下，局部力平衡被引入到解释的平衡态的化学图案化表面上的液滴。结果表明，当接触线被钉扎在疏水-亲水边界上时，不同的接触角可以解释为每个组分所占据的接触线长度的变化。LB模拟很好地捕捉了化学图案化表面上蒸发液滴的粘滑跳跃行为。特别地，在粘附（钉扎）模式期间清楚地观察到接触线的缓慢移动，这表明在化学条纹图案化表面上的液滴蒸发期间接触线的钉扎实际上是一个动态钉扎过程，并且动态平衡是通过由每个组件占据的接触线的自调节来实现的。此外，它示出，当表面张力随温度而变化时，Marangoni效应对接触线的脱钉有重要影响，这发生在由Marangoni应力引起的力的水平分量（朝向液滴的中心）克服了不平衡的杨氏力朝向外部时。
2016-09-01 cond-mat.soft physics.comp-ph physics.flu-dyn
Off-lattice Monte-Carlo approach for studying nucleation and evaporation phenomena at the molecular scale
提出一种结合网格的非格子Monte-Carlo方法用于研究分子尺度液滴成核与蒸发，该方法可扩展至多种力场，为相关研究及分子建模发展奠定基础。
2023-11-27 physics.flu-dyn
A Vortex Damping Outflow Forcing for Multiphase Flows with Sharp Interfacial Jumps
本文提出一种涡旋阻尼出流强迫项，用于抑制多相流出口处因尖锐界面跳变产生的扰动，可耦合固定压力边界模拟沸腾问题，并在Flash-X上验证了其准确性与稳定性。
2024-05-18 cs.NA math.NA physics.flu-dyn
Vortex dynamics and air entrainment in dam break wave impacting on vertical walls: A multiphase lattice Boltzmann study
Roma Tre University（罗马第三大学）
研究溃坝波冲击垂直壁面时的涡旋动力学与空气卷入，采用基于格子玻尔兹曼方法的两相数值模型模拟，发现压力峰值受波前偏转和局部曝气影响，且大空气腔形成或因建模假设，凸显近壁剪切在射流破碎动力学中的作用。
2026-07-29 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Open-source finite volume solvers for multiphase (n-phase) flows involving either Newtonian or non-Newtonian complex fluids
两个新的控制体积求解器multiFluidInterFoam和rheoMultiFluidInterFoam的牛顿和非牛顿n相流的模拟，分别提出，充分考虑界面张力和接触角的影响，为每个阶段。multiFluidInterFoam求解器修改了OpenFOAM为牛顿流提供的常规multiphaseInterFoam求解器的某些关键方面，提高了其效率和鲁棒性，但最重要的是大大提高了其表面张力驱动流的精度。新的求解器使用基于MULES方法的流体体积（VOF）方法和人工界面压缩界面捕获，结合合适的连续表面力模型，即界面张力系数分解方法用于处理相之间的界面张力配对。VOF平滑也通过在体积分数的分布上应用拉普拉斯滤波器来实现。rheoMultiFluidInterFoam求解器能够充分考虑复杂的非牛顿效应（例如屈服应力、粘弹性等）。所涉及的液体。为此，开发的求解器结合了RheoTool工具箱（Pimenta和Alves（2017）J. Non-Newtonian Fluid Mech. 239，85-104），利用了大量适用于模拟具有复杂流变学的不同类型流体的本构方程。考虑到典型的基准两相和三相流动，我们的求解器针对各种不同的流动设置进行了测试;考虑了涉及牛顿、粘塑性和粘弹性液体的流动。对解析解或以前公布的数值数据进行比较，清楚地表明新的求解器，以有效地和准确地模拟界面张力为主的简单和复杂的液体…
2022-03-18 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Unstable drainage dynamics during multiphase flow across capillary heterogeneities
该研究利用4D同步辐射X射线成像发现，层状砂岩中连通性降低的厘米级薄层可充当毛细屏障，导致气体驱替路径不稳定且突破时间变化高达四倍，表明孔隙尺度非均质性会放大宏观流动变异性，需采用概率建模方法。
2025-11-06 physics.flu-dyn
Lattice Boltzmann modeling of two-phase flow in macroporous media with application to porous asphalt
多孔沥青（PA）是一种开级配多孔材料，孔隙率为20%，可快速排水，改善驾驶和声学条件。然而，高孔隙率导致与水的显著接触，从而导致较短的预期寿命。为了提高PA的耐久性和性能，必须了解水的分布及其停留时间，这需要捕获各种多相现象。出于这些原因，进行了数值研究，详细分析在PA中发挥作用的流体传输机制，对估计PA的纳米至毫米级的孔结构内的液体分布。在这项研究中，LBM用于复杂多孔区域中的多相流的详细分析。本文发展了一种多相单组分LBM方法，并采用并行计算的方法，对多孔介质中和表面上的不同相分离现象进行了数值模拟。LBM用拉普拉斯定律和动态毛细管侵入测试进行验证，然后用解析解、不同的接触角、管形状和尺寸验证毛细管吸收模拟。本文研究了方管和三角管中的孔弯月面和角部弧弯月面。为了解决雨滴在PA表面上的行为，径流，润湿，钉扎和蒸发的单滴考虑的接触角的变化，表面润湿不均匀性和结构的影响。最后，重力驱动排水在PA研究与LBM根据时间演变的水分分布与实验数据进行比较，显示出良好的协议。这项研究可以更好地了解发生在复杂的多孔介质，即PA，在孔隙尺度上在饱和和不饱和状态下的各种多相流现象，提供信息，提高PA的耐久性和性能。
2018-04-06 cond-mat.soft physics.comp-ph physics.flu-dyn
Modelling ripple morphodynamics driven by colloidal deposition
在不同的背景下，发现颗粒负载流和演化边界之间的流体动力学。本文采用任意拉格朗日-欧拉方法对地热换热器内流动水中二氧化硅颗粒沉积的形态动力学进行了数值模拟。二氧化硅颗粒具有胶体尺寸，具有亚微米直径，其主要通过布朗运动通过水输送。首先，我们验证了Euler-Euler方法，通过比较我们的模拟结果与现有的胶体聚苯乙烯沉积实验，模拟这些胶体颗粒在流体中的运输和沉积。然后，我们结合这个多相模型与动态网格模型跟踪逐渐积累的二氧化硅沿管壁的换热器。通过在壁边界上规定正弦形突起来模拟表面粗糙度。二氧化硅床高度在波纹的峰值处增长最快，并且突起之间的间距保持相对恒定。当与光滑表面相比时，粗糙表面经历二氧化硅沉积减少20%。我们还讨论了网格变形模拟的挑战，重点是网格质量随着时间的推移而变化的几何形状。
2018-01-07 physics.flu-dyn
An AI-based Domain-Decomposition Non-Intrusive Reduced-Order Model for Extended Domains applied to Multiphase Flow in Pipes
Imperial College London（伦敦帝国理工学院）；BP Plc（英国石油公司）；Florida State University（佛罗里达州立大学）；Newcastle University（纽卡斯尔大学）
管道中多相流的建模对高分辨率计算流体动力学（CFD）模型提出了重大挑战，这是由于该域的高纵横比（长度与直径之比）。在海底应用中，管道长度可以是几百公里，而管道直径只有几英寸。在本文中，我们提出了一种新的基于AI的非侵入式降阶模型，该模型在域分解框架（AI-DDNIROM）中能够对比训练中使用的域大得多的域进行预测。这是通过使用区域分解;降维;训练神经网络对单个子域进行预测;以及通过使用子域迭代技术来收敛整个域的解决方案来实现的。为了找到低维空间，我们探索了几种类型的自动编码器网络，这些网络以其准确和压缩信息的能力而闻名。自动编码器的性能进行评估的两个对流为主的问题：流过去的圆柱体和弹状流在管道中。为了及时做出预测，我们利用了一个对抗网络，该网络旨在学习训练数据的分布，以及学习特定输入和输出之间的映射。这类网络已显示出产生现实产出的潜力。整个框架适用于多相弹状流在水平管的一个AI-DDNIROM的高保真CFD模拟的长度为10米，纵横比为13：1，并通过模拟的长度为98米，纵横比几乎为130：1的管道的流动进行测试。从CFD模拟获得的流量的统计数据进行比较的AI-DDNIROM的预测，以证明我们的方法的成功。
2022-02-13 cs.LG physics.flu-dyn
A multi-physics methodology for the simulation of the two-way interaction of reactive flow and elastoplastic structural response
我们提出了一种数值模拟的不同的，相互作用的物理过程描述的组合的可压缩，惰性和反应形式的欧拉方程，多相方程和弹塑性方程的数值方法。这些方程组通常通过耦合有限元和CFD模型来求解。在这里，我们同时解决他们，通过重铸所有的方程在同一个，双曲型，并解决他们在同一个网格上使用相同的有限体积数值格式。所提出的可压缩，多相，流体动力学配方可以采用五个反应和非反应流模型的层次结构，这使得简单到更复杂的应用程序直接描述的适当的选择。流体动力学和弹塑性系统之间的通信是通过混合材料的黎曼解算器在系统的边界，这代表物理材料的边界。为此，我们推导出近似的混合黎曼解的特征方程的基础上，上述模型的每一对。反应流和弹塑性实体建模的组件分别进行验证，然后才提出完整的，耦合系统的验证。多维用例证明了反应流-固体相互作用方法在汽车（例如汽车碰撞）或防御（例如爆炸反应装甲）应用中由于剧烈反应而导致的反应流和结构响应的冲击驱动引发的背景下的适用性。考虑了气态、液态和固态的几种爆炸物（C4、Deetaslane、硝基甲烷、气体燃料）。
2017-10-04 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Efficient simulation of non-classical liquid-vapour phase-transition flows: a method of fundamental solutions
经典的基于连续介质的液体蒸汽相变模型通常假设相界面处的温度连续性以及描述界面处的蒸发速率的关系（例如Hertz-Knudsen-Schrage）。然而，对于小尺度下的相变过程，例如纳米液滴的蒸发，温度在液-汽界面上连续的假设会导致显著的不准确性（McGaughey & Ward 2002; Rana et al. 2019），采用经典的本构关系会导致Navier-Stokes-Fourier方程（NSF）。在这篇文章中，捕捉稀疏在小尺度上的显着影响，我们采用了一种扩展的基于连续介质的方法，利用耦合本构关系（CCR）。在CCR理论中，NSF方程的本构关系中引用了附加项，这些附加项来源于不可逆热力学的论点，并且与气体动力学理论一致。该建模方法使我们能够获得新的基本解决方案的线性CCR模型，并开发一个数值框架的基础上的基本解决方案（MFS）的方法，并使三维多相微流模拟，以非常低的计算成本进行。新的框架是基准对经典的结果，然后探索作为一个有效的工具，用于解决涉及液滴的三维相变事件。
2021-06-09 physics.flu-dyn
GeoChemFoam: Direct Modelling of flow and heat transfer in micro-CT images of porous media
GeoChemFoam是一个基于OpenFOAM的开源数值建模工具箱，包括一系列自定义软件包，用于解决复杂的流动过程，包括界面传输的多相输送，多尺度多孔介质中的单相流动以及矿物溶解的反应输送。在本文中，我们提出了GeoChemFoam的新的数值模型，用于模拟多孔介质的微观CT图像中的共轭传热。GeoChemFoam使用微连续体方法来描述流体-固体界面，使用每个计算单元中流体和固体的体积分数。使用Brinkman方程求解速度场，使用Kozeny-Carman方程计算渗透率，导致固相渗透率接近零。共轭传热，然后解决与热对流的速度是非零的，和导热系数计算为相的体积分数加权的相电导率的调和平均值。我们的模型进行了验证，一个简单的二维几何形状的标准的两种介质的方法进行比较。然后，我们模拟共轭传热和计算不同的流动制度和注入流体的传热系数类似于注入到地热储层中的Bentheimer砂岩的微CT图像，并进行灵敏度分析，在多孔换热器与随机球填料。
2021-10-07 physics.flu-dyn
Changing the flow profile and resulting drying pattern of dispersion droplets via contact angle modification
该研究通过实验与动态密度泛函理论模拟，揭示基底润湿性可改变干燥液滴内部流动方向，调控颗粒沉积从咖啡环到中心污渍的转变，为工业沉积图案控制提供依据。
2024-10-31 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Non-equilibrium evaporation of Lennard-Jones fluids: Enskog-Vlasov theory and Hertz-Knudsen model
Center for Interdisciplinary Research in Fluids, Institute of Mechanics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院力学研究所流体交叉研究中心）；School of Engineering, The University of Edinburgh（爱丁堡大学工程学院）；School of Engineering Science, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学工程科学学院）
本文提出了一种针对真实流体的分子动力学模型，用于研究非平衡蒸发现象，验证了经典Hertz-Knudsen关系的局限性。
2026-03-09 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Modelling the formation of structured deposits at receding contact lines of evaporating solutions and suspensions
当纳米颗粒的液体悬浮液或聚合物溶液的膜沉积在表面上时，它可以从表面去湿，并且随着溶剂蒸发，溶质颗粒/聚合物可以以规则的线图案沉积在表面上。在本文中，我们探讨了一个流体动力学模型的过程中，是基于长波近似，预测沉积的不规则和规则的线条图案。这是由于自组织的钉扎-去钉扎循环，类似于接触线的粘滑运动。我们提出了一个详细的分析，如何线图案的属性取决于数量，如蒸发速率，溶质浓度，Péclet数，化学势的环境蒸汽，分离压力，和特性粘度。结果与几个实验和其他软物质系统的脱钉过渡。
2012-08-30 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Non-invasive imaging of solute redistribution below evaporating surfaces using 23Na-MRI
Forschungszentrum Jülich GmbH（于利希研究中心）；University of Stuttgart（斯图加特大学）
利用23Na-MRI研究蒸发表面下溶质再分布，揭示高渗透性和低渗透性多孔介质中溶质积累与再分布的差异。
2026-01-23 physics.flu-dyn
Surface bubble lifetime in the presence of a turbulent air flow, and the effect of surface layer renewal
本研究通过模拟海风湍流的实验装置，探究含表面活性剂与盐溶液中表面气泡的排液及寿命，证实表层更新的必要性，明确蒸发、杂质等因素对气泡寿命及分布的调控规律。
2025-09-03 physics.flu-dyn
PDF modeling of near-wall turbulent flows: A New model, Weak second-order scheme and a numerical study in a Hybrid configuration
在这项工作中，我们讨论了一些有关的随机建模的一相和两相湍流。在随机建模的框架下，也称为PDF方法，我们提出了一个新的朗之万模型，包括所有的粘性效应，因此是一致的粘性纳维-斯托克斯方程。在第二部分的工作中，我们展示了如何开发一个二阶无条件稳定的数值计划的随机方程。数值格式的准确性和一致性的分析证明。在本文的最后一部分，我们用所提出的粘性方法研究了槽道中的流体流动。选择了一种特殊的方法：用欧拉方法求解流动，然后用提出的拉格朗日模型求解流动，该拉格朗日模型使用一些欧拉量。在这种方式中，注意力集中在混合欧拉/拉格朗日方法的一致性问题。结果表明，耦合确实是重要的，耦合的拉格朗日模型的欧拉之一，这是不一致的相同的湍流物理会导致很大的误差。这部分工作补充了最近的一篇文章[Chibbaro和Minier提交的多相流国际杂志（arXiv：0912.2045）]
2010-09-12 physics.flu-dyn
Integral modelling of weakly evaporating 3D liquid film with variable substrate heating
University of Cambridge（剑桥大学）
研究相变液膜动力学，推导加权积分边界层（WIBL）模型，在长波等假设下，该模型在不同条件下精度较高，能捕捉自由表面变化，模拟显示其可用于分析冷凝膜干涸及基底加热影响，还能进行多种研究和策略设计。
2026-07-14 physics.flu-dyn
Deep learning of multi-resolution X-Ray micro-CT images for multi-scale modelling
CSIRO Energy（联邦科学与工业研究组织能源部）；University of New South Wales（新南威尔士大学）；Imperial College London（伦敦帝国学院）
X射线微计算机断层成像（micro-CT）成像中的视场和分辨率权衡限制了多尺度多孔系统的表征、分析和模型开发。为此，我们开发了一种应用方法，利用深度学习来增强大样本量的低分辨率图像，并创建能够准确模拟从孔隙（微米）到连续体（厘米）尺度的实验流体动力学的多尺度模型。我们开发了一种3D增强型深度超分辨率（EDSR）卷积神经网络，用于从低分辨率图像创建超分辨率（SR）图像，从而消除了高分辨率（HR）图像中常见的微型CT硬件/重建缺陷。当与孔隙网络模拟和并行计算相结合时，我们可以创建具有空间变化的流动和材料特性的大型3D连续尺度模型。我们使用直接HR/SR图像相似性，孔隙尺度材料/流动模拟和连续尺度多相流实验（排水不混溶流压力和3D流体体积分数）在各种尺度上定量验证工作流程。SR图像和模型与HR地面实况相当，并且通常准确到在流量范围内的连续尺度下的实验不确定性内。他们被发现是显着更准确的比他们的LR同行，特别是在广泛分布的孔径遇到的情况下。应用的方法开辟了成像，建模和分析真正的多尺度异构系统，否则是棘手的可能性。
2022-03-16 cs.LG physics.flu-dyn physics.geo-ph
A conservative coupling method of sharp-interface and multi-species model for compressible reacting gas-liquid flows with phase change
School of Aeronautics, Northwestern Polytechnical University（西北工业大学航空学院）；National Key Laboratory of Aircraft Configuration Design（飞机设计国家重点实验室）；Institute of Extreme Mechanics, Northwestern Polytechnical University（西北工业大学极端力学研究所）
本文提出一种适用于带相变和化学反应的可压缩两相多组分流动的保守耦合方法，通过扩展黎曼求解器并经多类数值测试验证，可解析相变与化学反应效应且保持保守界面耦合。
2026-09-04 physics.comp-ph physics.flu-dyn
A Liquid-Fueled Reactor Network Model for Enhanced NOx Prediction in Gas Turbine Combustors
Louisiana State University（路易斯安那州立大学）
研究针对燃气轮机燃烧室引入液体燃料反应堆网络（LFRN）框架降阶建模，通过特殊反应堆处理多相效应。经CFD模拟验证，LFRN降低NOx预测误差，保持出口温度预测准确，计算效率高，可用于快速排放评估和设计空间探索。
2026-07-13 physics.flu-dyn
Data-driven modelling for drop size distributions
本文提出基于高斯过程回归的数据驱动框架，利用喷雾角度、雷诺数和韦伯数预测液滴尺寸分布及其不确定性，并通过积分方法显著提升尾部预测精度，为多相流液滴建模提供新途径。
2023-05-29 physics.data-an physics.flu-dyn
A volume of fluid framework for interface-resolved simulations of vaporizing liquid-gas flows
本研究提出一套基于体积分数法的汽化液-气流动界面分辨模拟框架，结合无散度外推、锐化场处理等技术，经多维度验证具有一阶收敛性，可准确模拟膜态沸腾、等温蒸发等汽化过程。
2019-09-09 cs.CE physics.comp-ph physics.flu-dyn
Flow Structure near Three Phase Contact Line of Low-Contact-Angle Evaporating Droplets
本文结合数学建模、microPIV和红外热成像，揭示了蒸发液滴三相接触线附近毛细流动与Marangoni流动的竞争机制，量化了两者的时空变化，为解释沉积图案和复杂液体系统分析提供理论基准。
2024-01-18 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Development of a central-moment phase-field lattice Boltzmann model for thermocapillary flows: Droplet capture and computational performance
本研究开发并实现了基于waLBerla的3D中心矩相场格子Boltzmann热毛细流动模型，对比了多种能量方程求解技术，揭示了局部加热操纵液滴的机制，并在GPU集群上展现出接近完美的扩展性能。
2024-01-05 cs.NA math.NA physics.flu-dyn
Numerical Simulation of Reacting and Non-Reacting Liquid Jets in Supersonic Crossflow
本文通过自适应网格细化与流体体积法对马赫数约4.5的超声速横流中反应与非反应液体射流进行多相模拟，揭示了动量比、自由流温度对穿透、混合及燃烧效率的影响机制。
2025-04-28 physics.flu-dyn
