眼內植入物釋放藥物治療青光眼的計算流體力學研究：比較植入物大小和位置
計算流體力學模擬顯示,在眼前房內,對流和擴散之間的平衡阻礙了在睫狀網膜中實現藥物的均勻分佈。調整植入物的大小和位置可以有助於解決這個問題。
重力對渦流中氣泡-粒子碰撞的影響
重力會增加氣泡-粒子碰撞率,但在某些參數下會降低碰撞率,這是由於渦流引起的氣泡-粒子空間分離以及氣泡滑動速度的降低。
消除非線性凱爾文波的研究
通過精心設計的外部驅動力,可以在非線性凱爾文-佩特維亞什維利方程中構建穩定的無波解。
高速流動中粗糙度對斯特森鈍錐邊界層轉捩的計算研究
本研究利用計算流體力學模擬,探討高速流動中粗糙度對邊界層轉捩的影響,以驗證斯特森在萊特-帕特森空軍基地路德維希管中的實驗結果。
三維不可壓縮黏性流體的隨機大渦流模擬
本文提出了一種結合大渦流模擬(LES)核心思想和拋物方程隨機積分表示的數值方法,用於模擬不可壓縮黏性流體的流動。該方法克服了三維隨機渦流法中非局部可積積分核的挑戰,並使用蒙特卡羅方法計算納維-斯托克斯方程的數值解。
大氣邊界層中湍流的建模:使用頻譜元素和有限體積方法
本文介紹了用於模擬穩定大氣邊界層湍流的大渦模擬(LES)建模方法,並探討了兩種不同的數值方法:高階頻譜元素法(Nek5000/NekRS)和二階有限體積法(AMR-Wind)。
快速旋轉的壁模式對流
在快速旋轉的極限下,我們推導了一組平衡的簡化方程,用於描述容器內部強烈非線性發展的對流壁模式不穩定性。該模型說明,壁模式對流是一個多尺度現象,其中內部動力學診斷性地決定了側壁斯特沃特森邊界層內的小尺度動力學。側壁邊界層通過非線性的側向熱通量邊界條件反饋到內部,形成一個封閉的系統。在極薄的邊界層外,對流模式與由域幾何決定的內部動力學相連。
流体暗示粒子在共轭軌道上
本文提出了一種名為共軛軌道FLIP (CO-FLIP)的高精度、保結構的流體模擬方法,該方法在歐拉-拉格朗日混合框架中進行。我們從不可壓縮的歐拉方程的哈密頓公式出發,然後使用局部、顯式和高階的無散度插值構建了一個修改後的哈密頓系統,該系統控制著我們的離散歐拉流。所得到的離散化,與幾何時間積分方案配合使用,可以保持能量和循環,並類似於流體暗示粒子(FLIP)方法。CO-FLIP還具有其他多種優秀特性,包括壓力投影在弱意義上是精確的,以及粒子到網格的轉移是網格到粒子插值的精確逆。該方法在數值上表現出優秀的穩定性、能量和Casimir不變量保持。我們展示了即使在低網格分辨率下,該方法也能產生基準和渦流視覺效果。
三維反應流中脈沖波模擬的時空自適應ADER-DG有限元方法:使用LST-DG預測子和a posteriori子網格ADER-WENO有限體積限制
本文提出了一種基於時空自適應ADER-DG有限元方法的新數值方法,結合LST-DG預測子和a posteriori子網格ADER-WENO有限體積限制,用於模擬多維反應流中的脈沖波。該方法能夠在不使用任何分裂或分數時間步方法的情況下,準確地解決脈沖波的時空尺度。
基於歐拉-歐拉納維爾-斯托克斯方程的多相流格子波茨曼框架
本文提出了一個基於歐拉-歐拉方法的格子波茨曼框架,用於模擬多相流動。該框架包括一組耦合的格子波茨曼方案,用於解決每個相的連續性和動量方程。此外,還提出了一個用於分散相體積分數的附加方程,以平衡由於壓力梯度耦合而導致的自由度不足。
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