Modeling film flows down a rotating slippery cylinder
本文通过渐近模型、线性与弱非线性稳定性分析及数值模拟,系统研究了旋转和壁面滑移对垂直圆柱内外表面黏性薄膜流动稳定性和非线性演化的联合影响,揭示了旋转在不同表面上的相反作用及滑移增强 choke 和液滴破碎的机制。
2024-06-30 physics.flu-dyn
The effect of wall slip on the dewetting of ultrathin films on solid substrates: Linear instability and second-order lubrication theory
在惯性可忽略的情况下,分析了壁面滑移对固体基底上非润湿液膜不稳定性的影响。特别是,我们专注于膜的稳定性,比较在文献中,即弱,中间和强滑动模型,与斯托克斯方程的三种润滑模型的性能。由于没有上述领先阶润滑模型被证明是能够预测的增长率的扰动的整个范围内的滑动长度,我们开发了一个抛物线模型,能够准确地预测的线性动态的膜为任意滑动长度。
2020-10-15 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Linear stability theory and molecular simulations of nanofilm dewetting with disjoining pressure, strong liquid-solid slip, and thermal fluctuations
本文结合分子动力学与线性稳定性理论,提出考虑强滑移边界的随机润滑方程,揭示强滑移纳米膜去润湿的快速失稳、惯性效应及 $W\sim t^{1/4}$ 标度。
2024-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Critical curves of plane Poiseuille flow with slip boundary conditions
本文研究了滑移边界条件下二维平面Poiquille流的线性稳定性。滑移s由以最大流速为单位的壁处的切向速度定义。结果表明,临界雷诺数与s的关系很平稳,但增加得很快。
2001-01-03 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Purely elastic linear instabilities in parallel shear flows with free-slip boundary conditions
我们进行了线性稳定性分析的粘弹性平面Couette和平面Poiffille流与自由滑移边界条件。流体由Oldrophil-B本构模型描述,并且流动由合适的体积力驱动。我们发现,这两种类型的流动成为线性不稳定,我们的空间结构的不稳定模式。通过执行边界条件同伦从自由滑到无滑移边界,我们证明了不稳定的模式是直接相关的无滑移问题的最不稳定的模式,不稳定的自由滑的情况下。我们讨论了如何我们的意见可以用来研究最近发现的纯弹性湍流平行剪切流。
2021-09-21 physics.class-ph physics.flu-dyn
Linear instability of viscous parallel shear flows: revisiting the perturbation no-slip condition
针对线性稳定性分析无法预测典型粘性流湍流转捩的问题,研究提出两种固体壁面初始扰动的替代边界条件模型,其产生的线性不稳定性可解释湍流转捩,提示经典无滑移条件对流固界面物理的描述可能过度简化。
2024-07-09 physics.flu-dyn
Benchmark of no-slip boundary conditions for meshless Lattice Boltzmann Method in Stokes flow
University of Wrocław(弗罗茨瓦夫大学);Jožef Stefan Institute(约瑟夫斯蒂芬研究所);Czech Technical University in Prague(布拉格捷克技术大学)
该研究基准测试了无网格LBM中多种无滑移边界条件,发现非平衡外推在精度和稳定性上最优,并强调在复杂问题中选择合适无滑移实现的重要性。
2026-09-29 physics.flu-dyn
Impact of wall modeling on kinetic energy stability for the compressible Navier-Stokes equations
在非结构网格上对非常高雷诺数的流进行经济、高阶的湍流模拟时,需要壁面模型来提高效率。然而,不同的壁模型具有不同的精度和稳定性。在这里,我们开发了一个动能稳定性估计来研究壁模型边界条件的稳定性。使用这个规范,两个墙模型进行了研究,一个流行的平衡应力墙模型,这是不稳定的,动态滑动墙模型,这是稳定的。这些结果被扩展到离散的情况下,使用部分求和(SBP)的性质的间断Galerkin方法。数值试验表明,平衡应力墙模型精度高但不稳定,动态滑移墙模型精度低但稳定。
2021-02-09 cs.NA math.NA physics.comp-ph
Asymptotic approximations for convection onset with Ekman pumping at low wavenumbers
该研究针对旋转流体中Ekman抽吸影响Rayleigh-Bénard对流线性稳定性的问题,通过将简正模代入简化渐近模型,推导了不同波数标度下的解析渐近解,且该解与iNSE系统无滑移边界条件下的数值解高度吻合。
2025-01-02 math-ph math.MP physics.flu-dyn
Linear stability of channel flow with microgroove-type anisotropic superhydrophobic walls
我们研究的时间线性不稳定性的通道流受到张量滑移边界条件,模型的滑移效应引起的微槽型超疏水表面。微槽不一定与驱动压力梯度对齐。Pralits等人Phys. Rev. Fluids 2,013901(2017)研究了相同的问题,并报告说微槽关于驱动压力梯度的适当倾斜角可以降低临界雷诺数,并且具有单个超疏水壁的流动比具有两个超疏水壁的流动更不稳定/不稳定。相比之下,我们表明,最低的临界雷诺数总是实现两个超疏水壁,我们得到的临界雷诺数显着低于报告。此外,我们发现,临界雷诺数可以进一步降低通过增加各向异性的滑移长度。随着倾斜角的变化,似乎有一个很强的相关性之间的不稳定性的强度和由倾斜角引起的基流的横流分量的大小。在两个壁上的微槽的倾斜角不同的情况下,临界雷诺数随着倾斜角的差的增加而增加,即具有平行微槽的两个超疏水壁给出最低的临界雷诺数。结果是翔实的设计的微槽型壁纹理引入不稳定性在低雷诺数通道流,这可能是感兴趣的增强混合或传热在小流量系统中的湍流不能被触发。
2022-09-12 physics.flu-dyn
Boundary-velocity error and stability of the accelerated multi-direct-forcing immersed boundary method
Shinshu University(信州大学);University of Edinburgh(爱丁堡大学);Kyoto University(京都大学)
本研究探讨了加速多直接力浸没边界法的边界速度误差与稳定性,确定了关键参数以优化模拟稳定性并最小化速度误差。
2026-02-16 cs.NA math.NA physics.comp-ph
Laminar boundary layers over small-scale textured surfaces
University of Greenwich(格林威治大学);University of Cambridge(剑桥大学);Imperial College London(帝国理工学院)
本文提出了一种模型,用于研究小尺度纹理表面的层流边界层,通过滑移长度修改流动,并展示了该方法在不同表面配置中的应用及稳定性分析。
2026-02-26 physics.flu-dyn
Linear stability analysis of hypersonic boundary layers computed by a kinetic approach: A semi-infinite flat plate at Mach 4.5 and 9
线性稳定性分析使用二维直接模拟蒙特卡罗(DSMC)方法的组合计算的基本状态和解决有关的特征值问题,适用于典型的边界层上的半无限平板。监测三种不同的气体,即氮气、氩气和空气,后者是79%氮气和21%氧气的混合物,其自由流马赫数范围对应于55公里高度的飞行。一个神经网络已被用来预测和平滑的原始DSMC数据,获得的稳定层流剖面与(自相似)边界层理论计算的那些非常好的协议,等温或绝热壁条件下,受到适当的滑移修正DSMC方法计算。将与未平滑DSMC剖面相关的主要本征模式结果与经典边界层理论的结果进行比较。小定量,但没有显着的定性差异的两类稳定基流的结果已被发现在所有参数检查。在所有条件下,主导本征模的频率实际上是相同的,而当在基本流剖面中施加正确的速度滑移和温度跃变边界条件时,发现对应于DSMC剖面的扰动比在所研究条件下边界层中出现的扰动系统地阻尼更大;与此相反,当使用经典的无滑移边界条件时,得到的阻尼较小/更不稳定的剖面,这将导致流动提前转捩。另一方面,由神经网络平滑的DSMC配置文件比其未平滑的同行稍微更稳定。
2021-04-26 physics.flu-dyn
Stability of soluble surfactant-laden falling film over a hydrophobic incline in the presence of external shear
SRM Institute of Science and Technology(SRM科学与技术学院);National Taiwan Ocean University(台湾海洋大学);Indian Institute of Technology Jodhpur(焦浦印度理工学院)
研究可溶表面活性剂填充下落膜在存在外部剪切力下的稳定性,分析长波和任意波模式,探讨能量组件行为。
2025-07-18 physics.flu-dyn
Note on the stability of viscous roll-waves
本文对粘性浅水方程的周期滚波解的稳定性进行了完整的分类,从它们的始点到无穷弗劳德数$F\approx 2$.对于中间弗劳德数,我们得到一个特别简单的幂律关系之间的$F$和稳定期的区域的边界,这似乎在水利工程应用中潜在的有用。在渐近制度$F\to 2$(发病),我们提供了一个解析表达式的稳定边界,而在限制$F\to\infty$,我们表明,滚波总是不稳定的。
2016-06-07 math.AP physics.flu-dyn
Large-time behavior of the 2D thermally non-diffusive Boussinesq equations with Navier-slip boundary conditions
本文研究Navier-slip边界条件下二维无热扩散Boussinesq方程的大时间行为,通过改进正则性分析渐近性,证明解收敛到流体静力学平衡并确定强拓扑稳定条件,还分析了特定稳态的线性稳定性。
2025-02-13 math-ph math.AP math.MP