Elements of resolvent methods in fluid mechanics: notes for an introductory short course
这是2019年夏天在剑桥大学DAMTP举行的流体力学模态方法短期课程的部分笔记集。这些注释向读者介绍了当前在流体力学中使用的预解式分析。他们的目标是平均开始博士生，并将作为一个基地，从中探索文献。
2019-09-10 physics.flu-dyn
Viscous Fluids and Quantum Mechanics
从一个简单的分析粒子轨道和存在或不存在耗散的流体流动，显然不相关的研究领域之间的一些连接。主要结果指出了经典保守系统的量子化和耗散形式之间的深刻联系。
2006-01-05 physics.flu-dyn
Predicting Uncertainty in Geometric Fluid Mechanics
我们回顾随机几何力学的机会，将观测到的数据纳入变分原理，以获得数据驱动的非线性动力学模型的计算可分辨尺度的流体运动的变化的影响，由于不可分辨的，小，快速尺度的流体运动。
2018-06-26 nlin.CD physics.flu-dyn
A statistical mechanics approach to mixing in stratified fluids
预测当一定量的能量注入Boussinesq流体时发生多少混合是分层湍流中的一个长期问题。在这些过程中涉及的大量的自由度使得确定性的方法非常困难的问题。在这里，我们提出了一个统计力学的方法产生的累积，全球混合效率作为一个全球理查森数和背景浮力剖面的函数预测。
2016-10-27 physics.flu-dyn
Hot Fluids and Nonlinear Quantum Mechanics
结果表明，热相对论流体可以被看作是一个自我相互作用的量子物体的集合。它们服从一个非线性方程，该方程是流体的基本成分所服从的量子方程的修改。一个统一的唯象处方，影响量子跃迁从相应的经典系统，被调用来推导非线性薛定谔，克莱因-戈登，和泡利-薛定谔方程。人们期望所建立的非线性量子力学将从根本上推进概念理解和计算能力，特别是在极高能量密度物理领域。
2013-05-17 physics.flu-dyn
Averaging out Inhomogeneous Newtonian Cosmologies: I. Fluid Mechanics and the Navier-Stokes Equation
经典流体力学的基本概念和方程的形式所需的牛顿宇宙学的制定和推导和分析的平均Navier-Stokes-Poisson方程组。特别注意的是分析制定的定义和方程的运动流体和它们的物理内容。
2002-12-18 gr-qc physics.flu-dyn
A differential geometric description of thermodynamics in continuum mechanics with application to Fourier-Navier-Stokes fluids
用外演算的无坐标语言给出了连续机械系统的热力学描述。首先，仔细描述的数学工具，需要制定相关的守恒定律。其次，遵循公理化的方法，这两个热力学原理将被描述，导致一致的描述熵产生机制流形上。第三，专门傅立叶-纳维-斯托克斯流体将进行通过。
2022-09-27 physics.flu-dyn
Fluid Motion Makes the Bottle-Flip Challenge Mechanically Unintuitive But Viable
本研究利用高速可视化揭示翻瓶挑战中水的重新分布、射流冲击及触地缓冲如何共同改变瓶体运动，解释其反直觉但可成功直立着陆的力学机制。
2025-02-18 physics.class-ph physics.flu-dyn
Biological Fluid Mechanics Under the Microscope: A Tribute to John Blake
约翰·布莱克（1947- 2016）是流体力学的领导者，他的两个主要专业领域是微观尺度上的生物流体力学和气泡动力学。他在澳大利亚（他的祖国）和英国（他的第二故乡）进行了领先的研究，并指导了其他人。本文回顾了约翰·布莱克在生物流体力学方面的贡献，并作为受益于他的指导、指导和启发的众多研究生和研究人员之一，给出了作者的个人观点。从生物力学讨论的主要议题是：'蠕动'原生动物模型，斯托克斯流和'blakelet'解决方案，离散纤毛建模通过细长体理论，呼吸和生殖生理流量，闪烁stokelets微生物喂养，人类精子活力，和胚胎节纤毛的图像方法。
2018-01-08 physics.bio-ph physics.flu-dyn
Excited state fluid mechanics and mathematical principles of separation and transition
转捩和分离是流体力学领域中的一个难点和重要问题。在流体机械工程中，由于流体的流动、分离和过渡问题不能用数学术语精确描述，导致设计误差和预测问题。分离和跃迁中的非线性不确定性使得很难用实验方法准确地分析这些现象。这就要求对流体分离和转捩的数学预测有新的思路和方法。本文通过对流体力学的公理化处理，导出了产生脉动速度的激发态的概念，揭示了流体的分离和跃迁是这种激发态的特殊形式。这使我们能够澄清流体分离和过渡的状态条件。通过对纳维-斯托克斯方程的数学分析，导出了适用于流场的一般激发态定理。最后，导出了分离和过渡的条件，并建立了相应的一般规律。本文的研究结果为进一步研究湍流机理和工程问题的解决提供了基础。
2021-04-16 physics.flu-dyn
A geometric look at momentum flux and stress in fluid mechanics
我们开发了一个几何公式的流体动力学，有效的任意黎曼流形，认为动量通量和应力张量作为1-形式值2-形式，和他们的分歧作为一个协变的外导数。我们审查必要的工具，微分几何和获得相应的坐标自由形式的各种无粘流体模型的运动方程-可压缩和不可压缩的欧拉方程，拉格朗日平均欧拉- $α$方程，磁流体力学和浅水模型-使用变分推导，自动产生一个对称的动量通量。我们还考虑了耗散效应，并讨论了粘性流体的纳维-斯托克斯方程和粘弹性流体的Oldrophil-B模型的几何形式。
2022-06-13 physics.flu-dyn
Non equilibrium in statistical and fluid mechanics. Ensembles and their equivalence. Entropy driven intermittency
本文综述了混沌假说，并讨论了它在统计力学和流体力学中的应用，提出了一个定量的定义。熵产生率解释在某些不稳定现象。本文试图从涨落定律的角度对西利伯托-拉罗什实验进行理论解释。
2000-01-31 nlin.CD physics.class-ph physics.flu-dyn
Matrix logarithmic wave equation and multi-channel systems in fluid mechanics
本文建立了一大类具有内表面张力和毛细效应的正压流体的非线性波方程和流动方程之间的映射关系。受统计力学和多通道物理理论的启发，我们主要研究具有对数非线性的波动方程，并将其推广到矩阵方程。我们将所得方程映射到多通道或多组分Korteweg型材料的流动方程。对于某些特殊情况，我们解析地推导出高斯型矩阵解，并在流体力学的背景下研究它们。
2019-10-04 physics.flu-dyn quant-ph
On primitive formulation in fluid mechanics and fluid-structure interaction with constant piecewise properties in velocity-potentials of acceleration
离散力学使得用速度和加速度势来表述任何流体力学或流体-结构相互作用问题成为可能;方程系统由单个矢量方程和势更新组成。加速度的标量势代表压应力，矢量势与旋转剪应力有关。运动方程的公式可以表示为分裂的形式，这导致一个精确的投影法;发散算子的应用程序的离散运动方程的表现，没有任何近似，泊松方程与常数系数的标量位的介质的物理性质的变化。通过在此阶段引入局部密度来明确地进行压力的后验计算。两个第一个例子表明利益的制定上的经典解决方案的纳维-斯托克斯方程;类似的其他结果与此制定，收敛是为了在空间和时间的所有数量，速度和潜力。然后将该制剂应用于由表面张力和部分润湿性驱动的两相流。最后一种情况对应于存在解析解的流体-结构相互作用问题。
2020-03-09 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Applying Machine Learning to Study Fluid Mechanics
University of Washington（华盛顿大学）
本文简要概述了如何使用机器学习在流体力学中构建数据驱动模型。机器学习的过程分为五个阶段：（1）制定一个问题模型，（2）收集和管理训练数据，以通知模型，（3）选择一个架构来表示模型，（4）设计一个损失函数来评估模型的性能，以及（5）选择和实现一个优化算法来训练模型。在每一个阶段，我们讨论了如何先验物理知识可能会嵌入到这个过程中，从流体力学领域的具体例子。
2021-10-05 cs.LG physics.flu-dyn
From the Boltzmann equation to fluid mechanics on a manifold
我们应用Chapman-Enskog程序推导流体动力学方程的任意表面上的玻尔兹曼方程的表面。
2012-08-27 math-ph math.MP physics.flu-dyn
A Momentum Balance Correction to the Non-Conservative One-Fluid Formulation in Boiling Flows using Volume-of-Fluid
针对含相变的非保守单流体 VOF 方法动量不平衡问题，本文引入两个界面修正力及预测-投影求解步骤，恢复低黏度蒸发流动的精确动量平衡。
2024-12-16 physics.flu-dyn
Extra mass flux in fluid mechanics
阐明了在单组分耗散非相对论流体中存在额外质量通量的条件。通过考虑伽利略不变性，我们表明，如果总质量通量等于总动量密度，那么质量，动量，角动量和助推器（质心）守恒。然而，这些守恒定律也可以通过其他方式实现。我们展示了一个弱非局部流体力学的例子，其中守恒律也得到满足，尽管总质量通量与动量密度不同。
2016-07-08 physics.flu-dyn
Unification of The Navier-Stokes Equation for Fluid Mechanics and Aeroacoustics
IITK（印度理工学院坎普尔分校）
本文重新评估可压缩牛顿流体的纳维-斯托克斯方程，提出广义运动黏度及估计第二黏度系数的新方法，以统一流体力学与气动声学。
2026-09-09 physics.flu-dyn
Hamiltonian formulation towards minimization of viscous fluid fingering
最近已经采用变分方法来确定理想的随时间变化的注入速率Q（t），当流体注入充满粘度大得多的另一种流体的Hele-Shaw单元时，该注入速率使指进形成最小化。然而，这种计算本质上是近似的，因为它是通过假设高毛细管数状态来执行的。在这项工作中，我们更进一步，并利用哈密顿公式来获得Q（t）的解析精确解，现在对毛细管数的任意值都有效。此外，该哈密顿方案被应用于计算相应的注入速率，最大限度地减少指进形成在均匀的三维多孔介质。与以前的近似结果相比，这些精确的注射速率表达式提供的改进的分析也提供了。
2016-05-03 physics.flu-dyn
Exact Solutions for the Fluid Impulse for Incompressible and Compressible Flows
Kuz'min [1]和Oseledets [2]考虑了Euler（和Navier-Stokes）方程的冲量公式，不同的冲量公式由各种规范变换产生（Russo和Smereka[3]）。Tur和Yanovsky [4]和Shivamoggi [5]考虑了将Kuz'min-Oseledets公式推广到可压缩正压情况。本文构造了不可压缩和可压缩正压流的流体脉冲密度的精确解，并讨论了它们的物理意义。
2019-07-22 physics.flu-dyn
On the Hamiltonian formulation of incompressible ideal fluids and magnetohydrodynamics via Dirac's theory of constraints
利用Dirac的约束哈密顿系统理论，研究了不可压缩理想流体的哈密顿结构，包括熵平流和磁流体动力学.通过假设一个常密度的初等约束，构造了这些系统的Dirac括号.由此产生的括号被认为是自然投影到螺线管速度场。
2011-10-31 nlin.CD physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Remarks on the principles of statistical fluid mechanics
这是一个特殊的调查统计流体力学中心的霍普夫泛函微分方程。本文以Burgers方程为例，评述了湍流理论中的几种泛函积分方法.我们特别注意到，一些重要的贡献已经带来了研究工作的波在随机介质中的传播，其中弗里希也不例外。我们还讨论了一个特定的有限维近似的Burgers方程。
2022-01-13 math-ph math.MP physics.flu-dyn
A unified continuum and variational multiscale formulation for fluids, solids, and fluid-structure interaction
我们开发了一个统一的连续介质建模框架，粘性流体和超弹性固体使用吉布斯自由能作为热力学势。这个框架自然会导致压力原始变量制定的连续体，这是良好的表现在可压缩和不可压缩的制度。我们的推导也提供了一个合理的理由，在非线性连续介质力学中的自由能的等容-体积加法分裂。对连续介质模型进行了变分多尺度分析，为数值离散化奠定了基础。我们首先考虑将连续体实例化为超弹性材料，并建立超弹性动力学问题的变分多尺度公式。广义阿尔法方法适用于时间离散化。一个分离的算法的非线性求解器的设计和仔细分析。其次，我们应用新的公式来构造一个新的流固耦合问题的统一公式。变分多尺度公式用于流体和固体子域的空间离散。广义α方法适用于整个连续体，并在流体和固体子问题中实现最佳的高频耗散。在分离算法的基础上，提出了一种新的预测多校正算法，在鲁棒性和效率之间取得了较好的平衡。在几个基准问题的新配方的功效进行检查。结果表明，所提出的建模和数值方法构成了一个很有前途的技术，生物医学和工程应用，特别是那些需要不可压缩模型。
2020-03-01 cs.NA math.NA physics.comp-ph
Machine Learning for Fluid Mechanics
University of Washington（华盛顿大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；TU Berlin（柏林工业大学）；ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）
流体力学领域正在迅速发展，由来自多个时空尺度的现场测量、实验和大规模模拟的前所未有的数据量驱动。机器学习提供了丰富的技术来从数据中提取信息，这些信息可以被转换为关于底层流体力学的知识。此外，机器学习算法可以增加领域知识并自动化与流控制和优化相关的任务。本文概述了流体力学的机器学习的历史、当前发展和新出现的机会。它概述了基本的机器学习方法，并讨论了它们在理解、建模、优化和控制流体流动方面的用途。这些方法的优点和局限性是从科学探究的角度来解决的，科学探究认为数据是建模、实验和模拟的固有部分。机器学习提供了一个强大的信息处理框架，可以丰富，甚至可能改变，流体力学研究和工业应用的当前路线。
2020-01-04 cs.LG physics.flu-dyn stat.ML
The transformative potential of machine learning for experiments in fluid mechanics
KTH Royal Institute of Technology（KTH皇家理工学院）；University of Washington（华盛顿大学）；Stanford University（斯坦福大学）；Swedish e-Science Research Centre (SeRC)（瑞典电子科学研究中心（SeRC））
机器学习领域在许多科学和工程领域迅速发展，包括实验流体动力学，这是原始的大数据学科之一。这一观点将突出实验流体力学的几个方面，这些方面将受益于机器学习的进步，包括：1）提高测量技术的保真度和质量，2）改进实验设计和替代数字孪生模型，3）实现实时估计和控制。在每种情况下，我们讨论了最近的成功案例和持续的挑战，以及警告和限制，并概述了ML增强和ML启用实验流体力学的新途径的潜力。
2023-03-29 cs.AI physics.flu-dyn
Hydrodynamic Impulse in a Compressible Fluid
推导了可压缩流体中水动力冲量的一个合适表达式。发展适当的可压缩欧拉方程的冲量公式证实了这里给出的可压缩流体的水动力冲量表达式的正确性。指出了该公式应用于可压缩涡环的意义。本文讨论了理想可压缩流体中定常运动的轴对称涡系的变分特征。
2010-05-27 physics.flu-dyn
Stochastic formulation of incompressible fluid flows in wall bounded regions
本文建立了一个数学框架，它可用于设计一类时间不可逆动力系统的蒙特卡罗模拟，如不可压缩流体流动，包括壁面有界区域的湍流，以及其他一些（非线性）动力系统。得到了前向抛物方程解的路径积分表示，并结合涡量输运方程，导出了（前向）McKean-Vlasov随机微分方程（SDEs）形式的纳维-斯托克斯方程解的概率表达式，为壁面湍流的蒙特卡罗模拟提供了数学框架.
2022-10-08 math.PR physics.flu-dyn
Metriplectic Algebra for Dissipative Fluids in Lagrangian Formulation
众所周知，欧拉变量中耗散流体的动力学可以从观测量的莱布尼茨括号代数（metriplectic algebra）推导出来，metriplectic代数通过对称的半定分量扩展了零粘度极限的泊松代数。该公制括号产生耗散力。元代数包括守恒的总哈密顿量$H$，产生动力学的非耗散部分，以及那些微观自由度不可逆地消耗能量的熵$S$，产生耗散。这$S$是一个Casimir的泊松代数的metriplectic代数减少在无摩擦的限制。在本文中，metriplectic框架的粘性流体是重写的拉格朗日公式，系统是通过材料变量描述：这是一种方式来描述连续更接近离散系统动力学比欧拉场。因此，全元代数是在材料变量中构造的，这将使其有可能应用于拉格朗日公式的所有情况。熵$S$的作用是一个metriplectic系统的最重要的哈密尔顿$H$，但这一事实可能被低估的欧拉公式，因为$S$不是唯一的卡西米尔辛非正则部分的代数。相反，当非理想流体的动力学通过拉格朗日公式的包裹变量来写时，熵是辛不变的这一事实似乎更清楚地与其对流体的微观自由度的依赖性有关，而微观自由度根本不参与代数的辛正则部分（实际上，其仅涉及和演化流体块的宏观自由度）。
2014-09-23 physics.flu-dyn
Mechanics of a Plant in Fluid Flow
植物生活在不断流动的流体中，无论是空气还是水。为了响应与流体运动相关的载荷，植物通常以很大的幅度弯曲和扭曲。这些大变形在传统的工程应用中是找不到的，因此需要新的专业科学发展。研究植物学，林业和农业科学中的流体-结构相互作用（FSI）对于优化食品，能源和建筑材料的生物质生产至关重要。FSI也是研究植物对环境的生态适应的中心。本文综述了FSI对单个植物的影响机制。我们对流体力学进行了简短的复习，然后深入研究了植物与流体相互作用的静态和动态。对于每一种现象，我们提出了适当的无量纲数来解决这个问题，讨论了这些现象对生物过程的影响，并提出了未来的研究途径。我们涵盖了重新配置的概念，同时考虑多孔弹性，扭转，手征，浮力和表面摩擦。我们还涵盖了波动作用，颤振和涡激振动的动力学现象。
2019-05-16 cond-mat.soft physics.flu-dyn
The fluid mechanics of bubbly drinks
气泡饮料具有惊人的吸引力。这些饮料的性质使它们在其他选择中更受欢迎。在这篇文章中，我们将探讨这种特殊类型的两相，传质驱动的流动所涉及的物理。
2018-10-05 physics.flu-dyn
Chern-Simons Reduction and non-Abelian Fluid Mechanics
我们提出了一个非阿贝尔推广的三维矢量的Clebsch参数化。该结构是基于对称空间上的陈-西蒙斯形式的群论还原。然后使用的形式主义给出一个典型的（辛）讨论的非阿贝尔流体力学，类似的方式阿贝尔Clebsch参数化允许一个典型的描述传统的流体力学。
2000-07-17 hep-ph hep-th math-ph
Fluid Mechanics of Liquid Metal Batteries
液态金属电池是一种电网规模储能新技术，其设计和性能取决于流体力学，因为电池电极和电解质完全是液体。在这里，我们回顾了以前和目前的研究流体力学的液态金属电池，指出未来的研究机会。由于目前的技术只有几年的历史，到目前为止，只有少数出版物专门考虑了液态金属电池。我们希望通过在这里尽可能多地引用这些出版物来鼓励合作和对话。也可以通过链接到大量的先前文献来学习，这些文献考虑了在液态金属电池中观察到或预期的现象，包括热对流、磁对流、马兰戈尼流、界面不稳定性、泰勒不稳定性和电涡流。我们专注于现象，材料，长度尺度和电流密度相关的液态金属电池设计目前正在商业化。我们试图指出可能导致设计改进或使新机制重要的突破。
2017-10-09 physics.flu-dyn
A New Continuum Formulation for Materials--Part II. Some Applications in Fluid Mechanics
在本文的第一部分，我提出了一组新的方程，我称之为M（D，η）-公式，它不同于流体运动的Navier-Stokes-Fourier描述。在这里，我使用这些方程来模拟流体力学中的几个经典例子，目的是提供两种方法之间的一般比较。以下是一些广泛的事实：（1）用M（D，η）公式求解同样简单--或者在大多数情况下简单得多，（2）对于某些例子，在预测中没有太大的差异--事实上，对于声音传播和只有速度的旋转部分的例子，我的传输系数D和η被选择为在适当的区域中匹配Navier-Stokes-Fourier解，（3）然而，在一些例子中，预测出现了明显的差异，如光散射;（4）此外，还出现了重要的概念差异，如在非无限阻抗边界处的声音、热泳和重力对大气的影响等例子中所看到的。
2017-01-24 physics.flu-dyn
Stochastic Geometric Mechanics for Fluid Dynamics
本研究介绍了可在全球气候建模中量化不确定性且保留理想流体平流输运特性的随机几何力学（SGM）框架，阐述了其基于李群不变变分原理、面向流体流动与波动动力学的数学构建内容。
2023-08-29 math-ph math.MP physics.ao-ph
The fluid mechanics of poohsticks
2019年是乔治·加布里埃尔·斯托克斯（George Gabriel Stokes）的二百周年纪念日，他在1851年描述了拖曳-斯托克斯拖曳-浸入液体中的身体移动，2020年是克里斯托弗·罗宾·米尔恩（Christopher Robin Milne）的百年纪念日，他发明了poohsticks游戏;他的父亲A。A.米尔恩的《小熊维尼角的房子》，第一次在印刷品中描述它，出现在1928年。所以这是一个恰当的时刻来回顾，复杂流体流动中固体的流体力学的最新发展，以及一个漂浮在两种运动流体之间的界面上的物体。当两种流体是水和空气时，Poohsticks属于后一类。
2021-04-07 math.DS nlin.CD physics.flu-dyn
Multiple Solutions in Fluid Mechanics
本文所讨论的纳维-斯托克斯方程的多解原理并不针对流体动力学中的任何特定问题，也不针对任何特定的应用。非唯一性原理指出，雷诺数在其临界值以上，不足以唯一地确定给定几何形状或类似几何形状的流场。它是所有流体流动及其传输特性的通用原理，但尚未得到很好的理解。它补充了目前流行的分歧理论的事实，多个解决方案可以存在于每个稳定的分歧分支。
2006-09-01 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Irreversible Port-Hamiltonian Formulations for 1-Dimensional fluid systems
University Mohammed VI Polytechnic（穆罕默德六世polytechnic大学）；Brandenburg University of Technology Cottbus-Senftenberg（勃兰登堡理工大学科特布斯-森夫滕贝格分校）；Universidad Tecnica Federico Santa Maria（费德里科·Santa玛利亚科技大学）；Université Marie et Louis Pasteur, SUPMICROTECH, CNRS, institut FEMTO-ST（玛丽和路易斯巴斯德大学，SUPMICROTECH，CNRS，FEMTO-ST研究所）
本文提出了一种扩展的不可逆端口哈密顿系统框架，用于建模具有粘性耗散的非等熵流体，并确保热力学定律的满足。
2026-03-11 cs.SY eess.SY physics.flu-dyn
Non-singular boundary integral methods for fluid mechanics applications
本文提出了一种求解偏微分方程的边界积分方法，它可以解析地去掉通常的弱奇异积分和柯西主值积分。该方法的广泛适用性与实际感兴趣的流体和连续介质力学，包括潜在的流动，亥姆霍兹方程的拉普拉斯方程的解决方案，以及斯托克斯流动和线性弹性方程的一些问题进行说明。
2019-02-09 physics.class-ph physics.comp-ph physics.flu-dyn
Multiscale Approach to Fluid-Solid Interfaces: An overview of methodologies coupling fluid mechanics to molecular dynamics and quantum theory
传统的流体力学在建立速度场边界条件时，没有考虑流固界面的化学成分和热力学状态。因此，当界面材料变化时，流体模拟通常不能产生不同的输出。通过考虑物质的原子论描述，材料特定的边界条件的理论确定变得可能，从而提供了一个改进的替代完全不变的无滑移条件。这样一个计划构成了一个多尺度的方法来流体动力学基本上涉及两个时空尺度之间的过渡：第一个涉及的宏观边界条件的推导通过分子评估滑移长度;第二个涉及的建设原子间的力场，所需的分子动力学模拟，从量子理论。在这个介绍性的概述中，我们讨论了这些问题的一些基本方面。
2019-12-03 physics.app-ph physics.comp-ph physics.flu-dyn
Non-Abelian Fluid Dynamics in Lagrangian Formulation
本文给出了流体动力学的非阿贝尔推广，它可以应用于夸克-胶子等离子体。这些理论提出了一个辛/拉格朗日公式，并涉及一个流体推广的Kirillov-Kostant形式众所周知的李群理论。在我们最简单的模型中，流体以速度v流动，并且存在非阿贝尔色电/磁E^a / B^a场，流体感受到形式为Q_a E^a +（v / c）\times Q_a B^a的洛伦兹力，其中Q_a是时空局部非阿贝尔电荷，满足具有规范协变导数的流体Wong方程[（D_t + v \cdot D）Q ]_a = 0。
2002-10-16 hep-ph hep-th math-ph
Deep Reinforcement Learning in Fluid Mechanics: a promising method for both Active Flow Control and Shape Optimization
近年来，人工神经网络（ANN）和深度学习在包括流体力学在内的广泛科学和技术领域变得越来越受欢迎。虽然要完全掌握这些方法的潜力和局限性需要时间，但证据开始积累，表明它们在帮助解决理论上没有最佳解决方法的问题方面的潜力。在涉及最优控制和最优设计的流体力学中尤其如此。事实上，这些问题是众所周知的难以有效地解决与传统的方法，由于其涉及的非线性，非凸性和高维的组合。相比之下，深度强化学习（DRL）是一种基于通过试错将经验策略教授给ANN的优化方法，非常适合解决此类问题。在这篇简短的评论中，我们提供了一个深入了解使用DRL在流体力学，专注于控制和优化设计问题的当前状态的艺术。
2020-01-08 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Statistical Fluid Mechanics: Dynamics Equations and Linear Response Theory
提出统计流体力学框架，用分子速度统计分布和质心速度推导动力学方程，并结合 Green 函数与线性响应理论统一描述热、质心运动及声传播。
2023-07-14 cond-mat.stat-mech physics.app-ph physics.flu-dyn
A Particle Field Theorist's Lectures on Supersymmetric, Non-Abelian Fluid Mechanics and d-Branes
这本专着是来自一系列的六个讲座，我在中心数学研究在蒙特利尔，在2000年3月和6月，而名义上的艾森施塔特主席。
2000-10-16 hep-th math-ph math.MP
A volume-of-fluid formulation for the study of co-flowing fluids governed by the Hele-Shaw equations
我们提出了一个计算框架，以解决两个不混溶的粘性液体的流动，共同流入一个浅的矩形容器的一侧，并流入一个持有容器在相对侧。假设的基础上浅深度的域被用来减少的控制方程的Hele-Shaw型之一。数值方法的显著特点是毛细效应的精确建模。一个连续的方法加上一个体积的流体配方计算的界面运动和Hele-Shaw流动的界面张力建模制定和实施。界面重建与高度函数算法。这些算法的组合是一个新的发展调查的Hele-Shaw流。基准模拟的精度和收敛性能的方法的顺序进行了讨论。模拟与第二液体共流的流体带的微流体流。我们发现，对于O（0.01）的小毛细管数，有一个突然的变化，界面曲率和聚焦发生在出口附近。
2013-08-30 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Integrable Supersymmetric Fluid Mechanics from Superstrings
在建立了平面超对称Chaubergin气体模型的基础上，从（2+1）维光锥参数化的Nambu-Goto超弦得到了（1+1）维超对称流体力学.线性模型是完全可积的，可以用黎曼坐标巧妙地表达出来。展示了守恒电荷和超荷的无限塔。它们形成了一个动力学（隐藏）SO（2，1）对称群的不可约表示。
2001-05-03 hep-th math-ph math.MP
Three-Field Fluid-Structure Interaction by Means of the Variational Multiscale Method
三场流体和固体的流体-结构相互作用（FSI）配方的应用和比较，标准的两个字段，一个字段的流体和固体配方，分别。这两种配方都适用于牛顿流体和新胡克固体的更新拉格朗日形式，都近似使用有限元和稳定的变分多尺度（VMS）方法，允许使用任意插值的非线性设置。结果表明，这种类型的耦合导致一个更稳定的解决方案。即使新的配方提出了额外的自由度的必要性，它是可能的，以达到相同程度的精度作为标准的流固耦合通过粗糙的网格，从而使该方法的竞争力。我们通过假设模型的子网格尺度随着时间的推移而演变来增强制定的稳定性。对制剂进行基准测试。数值计算结果的半稳态和完全瞬态的情况下，众所周知的基准为2D和3D的情况。
2020-10-07 cs.NA math.NA physics.flu-dyn
Supersymmetric Fluid Mechanics
当反对易格拉斯曼变量被引入到无旋速度和无涡的流体动力学模型中时，速度获得非零旋度，由此产生的涡度由格拉斯曼变量形成的高斯势描述。在添加进一步的与格拉斯曼自由度的特定相互作用后，模型变得超对称。
2000-07-17 hep-th math-ph math.MP
Accurate iteration-free mixed-stabilised formulation for laminar incompressible Navier-Stokes: Applications to fluid-structure interaction
稳定化混合速度-压力列式是计算层流不可压Navier-Stokes方程数值解的常用有限元格式之一。在这些公式中，Newton-Raphson格式被用来解决对流项中的非线性。这种方法的一个基本问题是在每个负载/时间步长的Newton-Raphson迭代中产生的计算成本。在本文中，我们提出了一个迭代自由混合有限元制定不可压缩Navier-Stokes方程，保持二阶时间精度的广义α和相关计划的速度和压力场。首先，我们证明了二阶时间精度使用数值收敛研究的一个例子与制造的解决方案。随后，我们通过研究流过固定圆柱体的基准示例来评估所提出的方案的精度和计算效益。为了在更广泛的背景下展示所提出的技术的适用性，还考虑了用于没有稳定化的制剂的inf-sup稳定P2-P1对。最后，所产生的好处，使用所提出的方案的流体-结构相互作用问题的说明使用两个基准的例子在流体-柔性结构相互作用。
2020-06-17 cs.CE physics.flu-dyn
Classical and relativistic fluids as intermediate integrals of finite dimensional mechanical systems
我们探讨了描述粒子运动的力学系统与描述连续介质的力学系统之间的关系。更具体地说，我们将研究如何所谓的中间积分或一个有限维力学系统（二阶微分方程）的解决方案领域同时是欧拉方程的流体和相反。这将在经典和相对论的背景下进行。一个直接的关系将建立所谓的时间约束（经典的非定常情况下，静态或不）和相对论修正（任意伪黎曼度量）。
2020-04-06 gr-qc math-ph math.MP
Fluid-structure interaction modeling of blood flow in the pulmonary arteries using the unified continuum and variational multiscale formulation
在这项工作中，我们提出了一个计算流体-结构相互作用（FSI）的研究，健康的患者特定的肺动脉树使用统一的连续和变分多尺度（VMS）制定我们以前开发的。统一的框架是特别适合于FSI，流体和固体的子问题，基本上是以相同的方式解决，因此可以统一集成的广义- $α$方法的时间。此外，VMS公式化提供了一种用于流体子问题中的大涡模拟和固体子问题中的压力稳定的机制。流固耦合问题采用准直接法求解，首先求解统一连续体中的压力和速度，然后通过分离算法得到固体位移，并将其作为网格运动的边界条件。肺动脉FSI模拟的结果，并与刚性壁模拟的结果进行比较。
2020-02-04 cs.NA math.NA physics.comp-ph
A fully observer-covariant formulation of the fluid dynamics of simple fluids: derivation, simple examples and a generalized Orr-Sommerfeld equation
本文提出一种对任意观测者完全协变的流体动力学形式体系，基于余切丛分次外代数写出预报方程，并推导出广义 Orr-Sommerfeld 方程，用于分析任意观测者视角下的扰动演化。
2024-11-19 math-ph math.MP physics.flu-dyn
Polar continuum mechanics
现有的极性连续统理论包含在偶应力张量的球面部分未解决的不确定性。这严重限制了它在微纳米尺度固体和流体力学研究中的应用，也许更重要的是，在涉及广泛尺度的流体湍流现象的研究中。在本文中，我们依靠能量方程，以及一些运动学的考虑，建立一个一致的偶应力理论的极性连续，解决所有的不确定性。在给出一般公式和得到守恒定律之后，我们专门集中于极性流体力学的偶应力理论。我们专门研究线性粘性流的理论，并考虑偶应力流体力学中的几个边值问题。更一般地说，由此产生的理论在这里可能提供一个基础，在最精细的尺度上的基本连续水平的研究。
2010-09-16 cond-mat.other physics.flu-dyn
A Monolithic Eulerian Formulation for non-Classical Fluid-Structure Interaction (nCFSI): Modeling and Simulation
本文在非经典连续介质的框架下，提出了一种新的整体欧拉方程，用于流固耦合问题的分析。在这方面，Cosserat连续理论考虑到微观旋转自由度的粒子被认为是。提出了非经典流固耦合系统的模型和控制流动力学的变分形式的连续描述。该模型通过计算Hecht和Pironneau（2017）的一个众所周知的基准问题来分析。算法描述和实现使用FreeFEM++。利用Turek和Hron（2006）的基准解对带圆柱的旗子绕流问题进行了验证。研究了新的微观结构行为的解决方案和数值模拟和结果显示在图形的形式。一些有趣的功能的流动观察和微观结构特征进行了讨论。
2022-03-13 cs.NA math.NA physics.flu-dyn
