Shock induced aerobreakup of a polymeric droplet
通过空气预热的液滴雾化在各种自然和工业过程中无处不在。牛顿液滴的雾化是一个很好的研究领域;然而,非牛顿液滴尽管经常遇到,但受到的关注较少。通过使不同浓度的聚合物液滴经受运动激波后的诱导气流,我们探索了弹性在调节粘弹性液滴的有氧恢复中的作用。三种不同的模式的aerobreakup确定了广泛的韦伯数($\sim 10^2-10^4$)和弹性数($\sim 10^{-4}-10^2$)的变化,这些模式是:振动,剪切诱导夹带和灾难性的崩溃模式。每个模式被描述为一个三阶段的过程。第一阶段是液滴变形,第二阶段是流体动力学不稳定性的出现和发展,第三阶段是液团形态的演变。结果表明,弹性在前两个阶段起的作用不明显,但在最后阶段起主导作用。结果的描述得到了充分的数学分析的支持。
2022-05-31 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Shock induced atomisation of a liquid metal droplet
本研究以Galinstan为对象,对比了高韦伯数下氧化性、惰性环境及常规流体中的液滴雾化动力学,明确了剪切诱导夹带破碎模式,解释了氧化导致的二次液滴形态差异并提出预测框架。
2023-05-05 physics.flu-dyn
Elasticity affects the shock-induced aerobreakup of a polymeric droplet
该研究通过Boger流体实验,排除剪切稀化干扰,探究液体弹性对冲击诱导液滴气动破碎的影响,发现弹性仅在破碎后期起主导作用,会显著改变碎裂形态。
2024-03-11 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Viscosity, shock-induced separation, and shock reversal -- Oscillating wing section in transonic flow
本文用数值方法研究了振荡机翼跨音速流中激波-边界层相互作用的机理。在中等和大迎角但低振幅的振荡下,观察到激波诱导的流动分离或激波失速,并伴有激波反转。即使由粘性力输入到翼型的功率比由翼型上的压力输入到翼型的功率低三个数量级,边界层操纵激波位置和激波运动,并通过压力重新分配输入到翼型的功率。由于边界层不能承受激波造成的逆压梯度,激波运动与无粘流相反,导致激波向上游移动,从而导致早期分离。激波运动相对于翼型运动显示出相位差,并且是振荡频率的函数。在小迎角和低振幅振荡时,边界层改变了外部流的剖面,导致流的较慢膨胀,从而导致早期激波和由边界层引起的扩散激波脚。
2021-05-08 physics.flu-dyn
Shock-driven hydrodynamic instability induced by particle seeding
我们报告了一个实验观察的不稳定性气体的恒定密度(空气)的初始非均匀播种的小液滴,发展作为一个平面冲击波通过的气体-液滴混合物。通过将与乙二醇液滴预混合的缓慢移动的空气射流垂直喷射到激波管的测试段中来产生播种不均匀性,其中激波平面平行于射流的轴线。在激波通过后,我们观察到在垂直于该轴的平面内两个反向旋转的旋涡的发展。我们观察到的不稳定性的物理机制是多相流所特有的,其中冲击加速度导致第二(嵌入)相相对于嵌入介质移动。在足够的接种浓度下,这导致包埋相的夹带,其获得依赖于初始接种的相对速度,从而导致流中的涡流形成。
2010-11-07 astro-ph.SR physics.flu-dyn
On pressure impulse of a laser-induced underwater shock wave
我们实验研究了激光诱导水下冲击波,特别注意压力脉冲,压力演化的时间积分。与冲击波相关的总压力变化%。等离子体的形成,冲击波膨胀,并在水中的压力同时观察使用组合测量系统,获得高分辨率纳秒级图像序列。这些详细的测量揭示了压力峰值的非球对称分布。与此相反,显着的是,压力脉冲被发现对称分布的实验参数范围很广,即使当冲击波是从一个细长的区域发射。该结构被确定为多个球形冲击波的集合起源于点状等离子体中的细长区域。
2016-10-01 physics.flu-dyn
Dynamic Evolution of a Transient Supersonic Trailing Jet Induced by a Strong Incident Shock Wave
采用高分辨率时间分辨纹影技术和数值模拟方法研究了脉冲爆震发动机出口高度欠膨胀瞬态超声速射流的动态演化过程。实验证据提供了一个第二个三重激波配置的存在下,随着一个小激波之间的反射激波和滑流,这在一个稳态欠膨胀射流没有类似物。建立了一个准定常模型,该模型可以确定瞬态传播斜激波的激波后流动条件。将该模型应用于数值模拟,揭示了第二三相点形成的机理。因此,三相点的形成是由反射激波的瞬态运动开始的,该瞬态运动是由涡环的对流引起的。当涡环嵌入激波基本上作为平移的强斜激波运动时,反射激波向其稳态位置旋转。这就导致了压力不连续,必须通过形成小激波来解决。
2019-11-15 physics.flu-dyn
Predicting the size of droplets produced through Laplace pressure induced snap-off
拉普拉斯压力驱动的快速断开是一种用于产生用于乳液和微流体目的的液滴的技术。以前的液滴尺寸预测假设了一个准平衡低流量限制。我们提出了一个简单的模型来预测液滴的大小在很宽的流速范围内,展示了丰富的景观液滴的稳定性取决于液滴的大小和增长率。该模型考虑到容易调整的实验参数的几何形状,界面张力,和两个阶段的粘度。
2016-04-19 physics.flu-dyn
Shock induced ignition and transition to detonation in the presence of mechanically induced non-linear acoustic forcing
该研究建立拉格朗日坐标解析模型,结合高保真数值模拟,揭示了振荡活塞机械强迫下反应介质中两种全新的激波诱导点火热点级联机制,阐明了不同强迫频率下的点火与爆燃转爆轰调控规律。
2025-02-22 physics.flu-dyn
Vibration-induced climbing of drops
我们报告了一个实验研究的液滴逆着重力移动,当放置在一个垂直振动的倾斜板,这是部分润湿的下降。振动频率的范围为30至200 Hz,并且在振动加速度的阈值以上,液滴经历向上运动。我们将这种令人惊讶的运动归因于液滴的变形,这是由于衬底的存在引起的向上或向下对称性破缺的结果。我们将运动方向与接触角测量值相关联。这种现象可以用来使液滴在平面内沿任意路径移动,而无需特殊的表面处理或局部强制。
2008-09-11 physics.flu-dyn
A shock wave instability induced on a periodically disturbed interface
对激波与界面上的小波纹相互作用引起的激波不稳定性进行了解析和数值研究。假设激波的扰动是激波折射的结果,从唯象上处理了激波的扰动。不稳定性以波浪状拉伸的形式发展到低密度介质中,随后在其后面的流动中失去稳定性,并最终演变成强烈的旋涡结构。不稳定模式是非周期性的和无条件的,或者过渡到另一个稳定状态或连续发展的二次流是可能的。在其他有趣的功能是:在空间和时间的扰动演化与界面曲率的相似性规律;不稳定性的气体密度分布,从而确定界面条件作为唯一的触发因素的轨迹独立性;在不稳定性的演化中的作用的密度梯度区分定性不同的结果;以及通过非粘性倾倒机制衰变的可能性。讨论了激波与界面稳定性之间的唯象联系。
2017-10-10 physics.flu-dyn
Pinning induced motion and internal flow in neighbouring evaporating multi-component drops
本研究通过实验发现相邻多组分液滴蒸发时中心相互远离,并揭示钉扎引起的运动是这一反直觉现象的原因,且径向速度与蒸发通量完全吻合。
2025-06-20 physics.flu-dyn
Surfactant-induced migration of a spherical drop in Stokes flow
在斯托克斯流动中,对称性的考虑决定了中性浮力球形颗粒不会相对于局部流动方向横向迁移。我们发现,由于流动引起的表面活性剂的再分配导致的对称性损失的交叉流漂移的一个球形的下降Poietille流。我们推导出的迁移速度在表面活性剂分布的小的非均匀性的限制,对应于弱流动条件或高粘度下降的解析表达式。分析预测,迁移的方向总是朝向流动中心线。
2011-03-28 physics.flu-dyn
Application of background-oriented schlieren (BOS) technique to a laser-induced underwater shock wave
为了捕获激光水下冲击波,我们建立了一个基于背景定向纹影(BOS)技术的超高速成像系统。这种BOS技术能够提供二维密度梯度场的流体,并需要一个简单的设置。成像系统由超高速摄像机、激光频闪仪和图案化背景组成。该系统每隔0.2 $μ$ s拍摄一次图像。此外,由于受冲击扰动的水的密度变化非常小,所以该系统具有高空间分辨率$\sim$ 10 $μ$ m/像素。利用这个BOS系统,我们研究了冲击波的时间位置。实验结果表明,该高速成像系统能够成功地捕捉到以1500 m/s左右速度传播的水下冲击波的瞬时位置。局部密度梯度可以确定为高达$O$(10 $^3$ kg/m $^4$),这通过由水听器测量的压力时间历程估计的梯度来确认。
2015-03-19 physics.flu-dyn
Confined Shocks inside Isolated Liquid Volumes -- A New Path of Erosion?
激波在孤立液体体积内的独特限制放大了激波-液体相互作用的密度。我们调查这个普遍的原则,通过跨学科的研究,冲击引起的空化内液体体积,孤立在2和3维。通过结合高速可视化的理想水滴实现在微重力与平滑粒子模拟,我们证明了强大的冲击引起的空化在封闭的冲击的焦点。我们将这种分析扩展到使用分析模型对射流和液滴的地面观测,并认为由捕获激波引起的空化在高速撞击(>100 m/s)中提供了一种独特的侵蚀机制。
2011-09-28 astro-ph.SR physics.flu-dyn physics.space-ph
Background-oriented Schlieren technique with vector tomography for measurement of axisymmetric pressure fields of laser-induced underwater shock waves
针对现有的基于计算机断层成像(CT-BOS)的背景纹影(BOS)技术在测量激光水下冲击波压力场时存在的问题,开展了该技术的研究。为此,提出了一种新的基于矢量层析成像(VT-BOS)的轴对称目标BOS技术。该技术的显著特点是重建具有非零发散的轴对称矢量场,如激光诱导水下冲击波场。该方法基于轴对称矢量场的投影与重构矢量场之间的近似关系。为了比较,用VT-BOS、CT-BOS和针式水听器测量了水下冲击波的压力场。它被发现,VT-BOS是显着优于CT-BOS更好的收敛,更少的依赖于所获取的图像的空间分辨率,和更低的计算成本。该方法不仅适用于流体动力学领域,也适用于电磁学、热力学等其他领域的轴对称目标。
2022-06-02 physics.flu-dyn
Particle-resolved simulations of shock-induced flow through particle clouds at different Reynolds numbers
本文利用粒子分辨大涡模拟的整体平均结果,研究了体积分数为10%时,激波诱导的颗粒层绕流与雷诺数的关系。利用大涡模拟研究这一问题的优点是,它们捕捉到了由颗粒表面无滑移条件引起的强烈的速度剪切和流动分离。激波粒子云相互作用产生反射激波,其强度随粒子雷诺数的减小而增大。这导致进入粒子云的流场发生重要变化。结果表明,平均流速和流量波动幅度之间近似成正比。最大粒子阻力与以前的无粘研究非常一致,我们补充这些结果与统计的时间平均粒子力以及时间振荡的变化。研究结果为进一步发展改进的简化分散流模型提供了基础。
2019-06-19 physics.flu-dyn
Optical-flow-based background-oriented schlieren technique for measuring a laser-induced underwater shock wave
发展了基于物理的光流法(OF-BOS)的背景定向纹影(BOS)技术,用于测量激光水下冲击波的压力场。与传统的PIV互相关方法的BOS(PIV-BOS)相比,OF-BOS可以在每个像素一个矢量的空间分辨率下获得水中小密度梯度产生的位移场。可以进一步提取相应的密度和压力场。它特别表明,足够高的空间分辨率的提取的位移矢量场是需要在层析重建正确推断球形水下冲击波的压力场。OF-BOS的能力是严格评估的基础上同步水听器测量。特别强调的是直接比较OF-BOS与PIV-BOS。
2016-10-01 physics.flu-dyn
Contribution of Mach number on the evolution of Richtmyer-Meshkov instability induced by shock-accelerated square light bubble
里希特迈尔-梅什科夫(RM)不稳定性由于其在科学研究中的重要意义以及在工程应用中的关键作用而一直是一个有趣的课题。本文通过数值模拟研究了激波马赫数对激波加速方形光泡诱导RM不稳定性演化的影响。方形气泡由氦气组成,周围(环境)气体为氮气。三种情况下的入射冲击强度被认为是:Ms = 1.21,1.7,和2.1。采用均匀网格下的显式混合模态间断Galerkin格式数值求解二维非定常可压Navier-Stokes-Fourier方程组。数值结果表明,在平面激波与方形轻气泡相互作用过程中,激波的马赫数起着重要的作用。激波马赫数引起流动形态的显著变化,导致复杂的波型、涡量产生、涡的形成和气泡变形。与低马赫数相比,高马赫数产生较大的卷起涡链,较大的向内喷流形成,以及具有较大膨胀的较强混合区。通过涡量的产生、涡度拟能的演化以及耗散率等现象详细探讨了马赫数的影响。最后,综合分析了马赫数对激波轨迹和界面特征随时间变化的影响。
2021-08-28 physics.flu-dyn
Droplets displacement and oscillations induced by ultrasonic surface acoustic waves: a quantitative study
本文对液滴与超声表面声波相互作用进行了实验研究。取决于波的振幅,液滴可以经历其接触线被固定的内部流动,或者(在更高的振幅下)也随着内部流动沿着波的方向移动。这两种情况都伴随着液滴自由表面的振荡出现。内部混合流以及液滴位移和表面波的物理起源仍然没有得到很好的理解。为了深入了解这些现象所涉及的基本物理学,我们进行了实验和数值研究。结果表明,液滴表面的变形可以作为声流效应和液滴内的辐射压力之间的组合。
2010-02-22 physics.flu-dyn
Blast wave induced unsteady flow at the shock tube opening
Indian Institute of Science(印度科学学院)
本研究利用开口激波管在马赫数1.2-1.8范围内产生爆炸波,详细探究了管口非定常可压缩流动,发现并记录了反向激波等未报告的瞬态特征。
2025-10-31 physics.flu-dyn
Analytical and Numerical Studies of the Non-uniformity induced Type II Asymmetric Cap Shock Mach Reflection in Over-expanded Supersonic Jets
采用解析和数值相结合的方法研究了超声速过膨胀射流外部的非对称帽激波非均匀马赫反射现象。以前的分析工作只考虑了楔形诱导的定常对称和非对称马赫反射(MR)构型,以及开口射流中的对称MR。然而,在喷管流场中还存在另一种结构,称为非均匀性诱导的帽激波。我们推导出一个新的分析模型来预测的波动结构的非对称csMR在没有内激波通过扩展之前的对称马赫反射模型。与楔形流情况不同,通过假设上、下区域的上游马赫数不同来考虑流动的非均匀性,通过平均流场和滑流倾角来预测非对称性。数值方法利用欧拉求解器比较发达的理论。它被发现,该模型充分预测从数值模拟得到的激波结构,并可用于各种参数集捕捉整体直接马赫反射o[DiMR+DiMR]配置。冯·诺依曼准则也被新的分析模型很好地捕捉到,同时还有马赫茎剖面和激波曲率。基于分析和数值观测,还提出了一个假设,关于MR结构内的过膨胀射流的稳定性。
2023-02-14 physics.flu-dyn
Modal analysis of oblique shock-induced flow dynamics in a supersonic reacting shear layer
该研究利用DNS和sDMD对比有无斜激波撞击的惰性与氢-空气反应剪切层,揭示激波与热释放对不稳定性、模态能量及混合增强的耦合作用。
2025-05-12 physics.flu-dyn
Analysis of second-moments and their budgets for Richtmyer-Meshkov instability and variable-density turbulence induced by re-shock
利用高分辨率可压缩Navier-Stokes数值模拟的数据,用二阶矩分析方法研究了马赫数为1.45的激波和随后的二次激波在两种高Atwood数理想气体(六氟化硫和空气)交界面上引起的非线性Richtmyer-Meshkov不稳定性和混合转捩。分析首先解决了两个二阶矩的重要性:湍流质量通量和密度比体积协方差,连同他们的运输方程。这些量在该变密度流中Favre平均雷诺应力和湍流动能的发展中起着至关重要的作用。然后,网格的敏感性和时间演变的湍流量,其中包括二阶矩进行了研究,其次是详细研究的传输方程的二阶矩,包括雷诺应力和湍流动能与良好的解决数据前再冲击。再激波后,同样的,但大尺度的湍流量的预算进行了研究的子过滤器尺度应力的影响考虑。这些大规模的数量的预算示出从数值正则化有一个微不足道的影响。最后,还考察了子过滤尺度应力对不同过滤程度下大尺度湍流量收支的影响。
2022-04-15 physics.flu-dyn
Incipient Separation in Shock Wave Boundary Layer Interactions as Induced by Sharp Fin
本文研究了激波-湍流边界层相互作用在尖鳍处引起的初始分离。现有的起动分离预测理论,如McCabe(1966)和Dou和Deng(1992)所提出的理论,迄今为止只能预测表面流线的方向,而倾向于根据Stanbrook准则对起动分离条件作过高的预测。本文首先用Dou和Deng(1992)的理论对起动分离进行了预测,然后与Lu和Settles(1990)的试验数据进行了比较。通过表面流态分析,解释了激波/湍流边界层相互作用在尖翼处引起初始分离的物理机制。此外,所观察到的预测和实验初始分离条件之间的差异的原因进行了澄清。结果表明,当激波后的壁面极限流线随激波强度的增加而与虚原点的一条射线成直线时,在壁面极限流线垂直于局部压力梯度的位置处形成了初始分离线。这种初始分离线的形成是分离过程的开始。文中还讨论了雷诺数和马赫数对起动分离的影响。最后,还给出了理论预测的起动分离角修正关系式。
2008-11-11 physics.flu-dyn
Uniform electric field induced lateral migration of a sedimenting drop
本文研究了在低表面电荷对流的限制下,在任意方向上外加均匀电场时球形液滴的运动。我们解析地解决了电势和周围的泄漏介质滴,并解决了斯托克斯速度和压力场。我们得到的下降速度,通过扰动的电力雷诺数,这表明电荷弛豫时间尺度的重要性相比,对流时间尺度的权力。我们表明,在电场的存在下,无论是在沉降方向或垂直于它,有一个变化的液滴速度只在沉降方向,由于在同一方向上的电荷分布不对称。然而,在两个方向上施加电场的情况下,并且根据两种流体的渗透率和电导率,除了浮力驱动的沉积之外,我们还获得了液滴的非直观横向迁移。这些动态特征可以有效地用于在受控的电流体环境中操纵液滴。
2015-04-06 physics.flu-dyn
Nanosecond DBD-Induced Shock and Thermal Perturbations on Blunt Bodies in Hypersonic Flow
Technion – Israel Institute of Technology(以色列理工学院)
研究纳秒脉冲介质阻挡放电等离子体致动器对钝体的作用,通过实验表征相关压力和热扰动,揭示不同扰动机制及影响因素。
2026-07-07 physics.flu-dyn
Drying-induced stresses in poroelastic drops on rigid substrates
我们发展了一个理论干燥引起的应力在固着,多孔弹性滴经历蒸发刚性表面。使用润滑近似,三维非线性孔隙弹性的控制方程减少到一个单一的薄膜方程的下降厚度。我们发现,薄滴经历压缩弹性应力,但总的面内应力是拉伸。液滴的机械响应由固体骨架的初始轮廓决定,该初始轮廓控制面内变形、弹性应力的主要分量,并对可能发生的分层深度设定限制。我们的理论表明,胶滴中的干燥裂缝的排列是由胶凝点处的液滴形状选择的。我们提出,在干血滴中出现三种不同的断裂模式是凝胶化时非单调液滴轮廓的结果。我们还表明,耗尽前,分离湿和干固体,可以侵入从接触线和局部化的机械应力的产生在干燥过程中的下降。最后,用有限元法研究了大接触角液滴的应力分布。
2022-03-13 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Shock-induced tipping in a thermoacoustic system
Indian Institute of Technology Madras(印度马德拉斯理工学院);Department of Aerospace Engineering, Indian Institute of Technology Madras(印度马德拉斯理工学院航空航天工程系);Center of Excellence for studying Critical Transitions in Complex Systems(复杂系统临界过渡研究中心)
研究通过实验展示激波诱发突变现象,利用Rijke管系统分析突变机制,揭示功率突变对热声系统稳定性的影响。
2026-03-15 nlin.CD nlin.PS physics.flu-dyn
Comprehensive analysis of spherical bubble oscillations and shock wave emission in laser-induced cavitation
球形激光诱导空化气泡在水中的动力学研究等离子体摄影,时间分辨阴影,和单发探针光束散射,使描绘从初始的非线性到后期的线性振荡的过渡。后期振荡的频率产生气泡的气体含量。模拟与吉尔摩模型使用等离子体的大小作为输入和振荡时间作为拟合参数提供的见解实验上无法访问的气泡参数和冲击波发射。该模型是由一个长期覆盖的初始冲击驱动的气泡壁的加速,一个自动化的方法确定冲击波前的位置和压力衰减,和吸收的激光能量的汽化,气泡和冲击波能量的分区的能量平衡,并通过粘度和冷凝耗散。这些工具用于分析覆盖102个振荡周期的散射信号。气泡由平均温度为1550 K的等离子体产生,最大半径为36 $μ$ m。膨胀过程中气泡壁面速度的预测值与实验值吻合较好。在第一次崩溃时,大部分能量储存在气泡周围的压缩液体中,然后通过声学辐射出去。坍塌的气泡含有更多的蒸汽而不是气体,其压力为13.5 GPa。反弹冲击波的压力最初衰减$\propto r^{-1.8}$,和能量耗散在冲击波阵面加热气泡壁附近的液体以上的极限。冲击引起的温度升高降低了后期气泡振荡期间的阻尼。对于半径小于10 $μ$ m的小气泡,气泡动力学变化显著。
2021-09-09 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Computational analysis of shock-induced flow through stationary particle clouds
本文采用粒子分辨大涡模拟方法研究了不同入射激波马赫数、颗粒体积分数和颗粒尺寸下随机颗粒阵列的激波诱导流动。我们分析的趋势,平均流量和体积平均动量方程中的未解决的条款,因为我们改变了三个参数。我们发现,冲击波的衰减和某些平均流量的趋势可以预测的不透明度的颗粒云,这是一个功能的颗粒尺寸和颗粒体积分数。我们表明,雷诺应力场在粒子云边缘的动量平衡中起着重要的作用,因此强烈影响反射冲击波的强度。雷诺应力被认为是不敏感的颗粒尺寸,但强烈依赖于颗粒的体积分数。它是在更好的协议,通过粒子云的流动模拟结果在固定的平均滑移雷诺数在不可压缩的制度,比从其他冲击波粒子云的研究,利用无粘或二维方法的结果。我们提出了一个代数模型的流向雷诺应力的基础上观察到的分离流区的雷诺应力的主要贡献。
2019-03-28 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Controlled coalescence-induced droplet jumping on flexible superhydrophobic substrates
本文研究柔性超疏水基底对液滴聚并跳跃的影响,发现通过调节基底刚度和频率可使跳跃速度与高度分别降低40%和64%,并指出该效应可用于露水和雾水收集。
2023-04-11 physics.app-ph physics.flu-dyn
Analytical prediction of electrowetting-induced jumping motion for droplets on textured hydrophobic substrates: Effects of the wetting states
该研究基于能量守恒建立闭式与统一公式,解析预测平面及纹理疏水表面上 Cassie-Baxter 与 Wenzel 状态液滴的电润湿诱导跳跃速度。
2020-07-22 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Shear induced collective diffusivity in an emulsion of viscous drops using dynamic structure factor: effects of viscosity ratio
数值计算了粘性液滴乳状液中剪切诱导集体扩散系数随粘度比的变化关系。一个初始随机包装层的粘性液滴扩散由于滴-滴相互作用在施加的剪切已被模拟。剪切诱导的集体扩散系数的计算使用的液滴浓度分布的自相似的解决方案。我们还获得了集体扩散计算动态结构因子从模拟的下降位置-通常只适用于均匀系统的分析。用不同的方法计算的两个量是一致的,包括他们的预测的非单调变化的毛细管数和粘度比的增加。还发现计算值与过去的测量值相匹配。这里计算的梯度扩散系数比先前使用粘性液滴的成对模拟计算的稀乳液的自扩散系数大1个数量级。虽然自扩散率计算先前显示非单调变化与毛细管数,其变化与粘度比是在这里发现的梯度扩散率的非单调变化相反。变化的差异可能是由于液滴没有达到相互作用之间的平衡变形-用于计算自扩散率的成对模拟中不存在这种效应-或者是由于两种扩散率背后的物理特性的内在差异。我们提供了一个定性的解释,将其与平均非单调滴变形的非单调变化。我们还提供了经验的集体扩散系数作为粘度比和毛细管数的函数的相关性。
2019-03-14 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Shocking a Shock Wave for Nonlinear Summation of GPa Pressures
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Institute for Soldier Nanotechnologies, Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院士兵纳米技术研究所);Institut de Physique de Rennes, UMR CNRS 6251, Université de Rennes(雷恩大学物理研究所,CNRS 6251联合实验室)
通过双激光诱导冲击波叠加实现GPa压力的非线性求和,展示了一种高效能量利用的冲击波激发方法。
2025-03-13 physics.app-ph physics.flu-dyn
Propagation of Relativistic Shock Wave Induced by Laser Spark in Quiescent Air
激光诱导击穿在科学和工程的各个领域都有着广泛的应用前景。当气体或气溶胶中发生分解时,从沉积位置开始快速的流体动力学膨胀,如冲击(爆炸)波。冲击波的本质是许多物理过程的控制因素之一;不幸的是,其本质仍然没有得到清楚的理解。在这项研究中,在计算冲击波的性质与经典的非相对论方法发现一个错误。计算中的误差是由于高温等离子体的初始相对论传播。最初,等离子体和冲击波以更高的加速度一起行进到膨胀点,并且在稍后的时间中冲击波从等离子体中分离出来。然而,这种加速效应在早期的研究中被忽略了。为了解决冲击波的自发加速和减速性质,冲击波传播的相对论方法的理论细节。
2019-01-05 physics.app-ph physics.flu-dyn physics.optics
Shock-induced melting and crystallization in titanium irradiated by ultrashort laser pulse
本研究结合实验与模拟揭示了飞秒激光在钛中诱导的熔化冲击波机制,发现巨大剪切应力导致晶格非晶化形成过冷熔体并随后结晶,从而形成两层改性微观结构并实现表面硬化。
2023-06-15 cond-mat.mtrl-sci physics.flu-dyn
Self-Propelled Motion of a Droplet Induced by Marangoni-driven Spreading
我们报告生成的定向自推进运动的苯胺油液滴的速度上的顺序厘米每秒的水相。结果发现,取决于初始条件,液滴在圆形培养皿中显示圆形或直线运动。液滴的运动取决于液滴的体积和溶液的浓度。随着液滴体积和溶液浓度的增大,液滴速度减小。这种独特的运动进行了讨论的Marangoni驱动下的化学非平衡扩散。该模拟再现了圆形培养皿中的运动模式。
2012-08-22 nlin.PS physics.chem-ph physics.flu-dyn
Numerical simulation of the coalescence-induced polymeric droplet jumping on superhydrophobic surfaces
本文通过三维直接数值模拟研究超疏水表面上粘弹性液滴合并诱导跳跃,揭示弹性与剪切变稀改变速度标度并促进液滴在更高Ohnesorge数下跳离表面。
2022-02-15 cond-mat.soft physics.flu-dyn