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板面上的超音速湍流边界层:在中等自由流马赫数下的通用速度与温度偏差规律以及摩擦阻力定律
摘要 我们发展了一种关于平板上可压缩湍流边界层的渐近理论,在该理论中,平均速度和温度剖面可以作为边界层方程的精确渐近解获得。这些方程通过将湍流剪应力和湍流动量通量与平均速度和焓梯度联系起来的通用函数关系来封闭。研究考虑了边界层外部区域在中等超音速自由流马赫数下的情况,此时层内的相对温差为一。通过特殊的变量变换,我们能够基于边界层厚度,在雷诺数的较大值处将外部区域的解表示为渐近展开形式。通过对外部区域和对数亚层解的渐近匹配,得到了速度和温度缺陷律,这些律可以用来用已知的可压缩流体边界层适用的通用曲线来描述外部区域和对数区域的这些量剖面。同时给出了雷诺张量分量及均方根焓波动的相似性规则。计算
来源:Journal of Fluid Mechanics
时间:2025-10-02
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高能电子碰撞冷却对磁热星离心磁层射电辐射的影响机制研究
在宇宙的宏大剧场中,大质量磁热星如同旋转的磁力舞者,以其强烈的射电辐射演绎着高能物理的奥秘。这类快速自转的恒星拥有全球尺度偶极磁场,能够将恒星风物质禁锢在离心磁层(Centrifugal Magnetosphere, CM)中,形成致密的等离子体环境。早在20世纪80年代,学者们就观测到这类恒星会产生非相干的圆偏振射电辐射,并将其归因于磁环中高能电子的回旋同步辐射(gyro-synchrotron emission)。然而,长期以来,关于电子能量损失的主导机制——究竟是源于辐射冷却还是碰撞冷却——始终存在争议。更令人困惑的是,近期对超冷矮星(Ultracool Dwarfs, UCD)的VLB
来源:Publications of the Astronomical Society of Australia
时间:2025-10-02
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线性回旋动力不稳定性能量界限的紧致化:针对ITG模的理论与约束优化分析
在磁约束核聚变研究中,理解和控制等离子体中的微观不稳定性是至关重要的。这些不稳定性会引发湍流,导致能量和粒子的异常输运,从而降低聚变装置的约束性能。传统的线性不稳定性分析侧重于寻找系统的本征模(Eigenmode),即那些随时间按指数规律 exp(-iωt) 演化的解,其中复频率 ω = ωr 0)或衰减(γ < 0)。然而,回旋动力系统(Gyrokinetic System)的本征模形态多样,计算复杂,且在不同等离子体参数下行为各异,这使得精确计算增长率面临挑战。近年来,一种互补的分析方法——能量增长上界(Energetic Upper Bound)理论被提出并发展。该方法不直接求解本征模,
来源:Journal of Plasma Physics
时间:2025-10-02
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均匀各向同性湍流中有限尺寸单分散液滴的碰撞统计
摘要 在本研究中,我们关注了均匀各向同性湍流中有限尺寸液滴的碰撞率和接触时间。此外,我们专注于亚Hinze-Kolmogorov尺寸的液滴,以防止破碎现象的发生。在回顾了以往的研究之后,我们从理论上建立了球形和圆柱形液滴碰撞率公式的等价性。在假设无粘性相互作用的前提下,我们还得到了惯性液滴碰撞率的封闭形式表达式。然后,我们使用Basilisk求解器和多场体积流体方法进行了液滴分辨模拟,以防止数值上的液滴合并,从而确保域内始终保持相同尺寸的液滴数量恒定,从而能够积累碰撞统计数据。通过改变液滴体积分数、液滴尺寸与耗散尺度的比值、密度比和粘度比等参数,我们对碰撞统计数据进行了研究。研究结果表明
来源:Journal of Fluid Mechanics
时间:2025-10-02
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平均水位对浅水和中等水深中粒子漂移的影响:非线性波与KdV理论的对比研究
在海洋工程和海岸动力学中,理解波浪作用下流体粒子的运动轨迹至关重要。经典的斯托克斯漂移理论指出,在波浪传播方向上存在净的粒子输运,这一现象自19世纪被斯托克斯发现以来,已成为流体力学教科书中的标准内容。然而,现实海洋环境远比理想情况复杂——背景流、波浪破碎、三维效应以及平均水位的变化等因素都可能显著改变粒子的实际漂移行为。特别是在近岸区域,由于地形变化和波浪非线性相互作用,常常观察到局部平均水位升高(wave setup)或降低(wave setdown)的现象。这种平均水位的微小变化如何影响波浪内部的流动结构和粒子输运特性,至今仍是一个未被充分探索的领域。传统上,研究人员采用线性波理论或弱非
来源:Journal of Fluid Mechanics
时间:2025-10-02
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远程工作强度如何重塑领导力与绩效?基于自我决定理论的动机传导机制研究
论文解读研究背景:远程工作时代的领导力与绩效之谜随着新冠疫情后“新常态”的到来,远程与混合办公已成为许多组织的标准配置。在挪威,远程工作的普及率从2019年的10%飙升至2024年的约42%。这种工作模式的转变,不仅改变了员工的工作地点,更深刻地重塑了组织内部的动态关系。然而,对于组织而言,一个核心的谜题依然悬而未决:远程工作强度(Remote Work Intensity, RWI),即员工在远程工作上的时间投入比例,究竟如何影响其工作绩效?现有研究对此给出了矛盾的答案。一方面,远程工作可能通过赋予员工更高的自主权来提升绩效;另一方面,物理距离的增加也可能削弱领导的有效性,导致员工感到孤立或
来源:Journal of Management & Organization
时间:2025-10-02
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无大尺度涡旋条件下旋转湍流对流中逆级串的连续转变研究
在地球核心的液态金属、太阳表面和气体巨行星的大气中,对流是流体运动的主要驱动力。这些地球物理和天体物理流动通常伴随着强烈的旋转,当旋转足够强时,会抑制速度沿旋转轴的变化,促进准二维(quasi-2D)的流动组织。在这种准二维化作用下,流动可能发展出动能的部分逆级串(inverse cascade),即部分动能从小尺度向大尺度传递,与常规三维湍流中的正向级串方向相反。若大尺度缺乏有效的耗散机制,能量将在最大可用尺度上堆积,形成系统尺度的大尺度涡旋(Large-Scale Vortex, LSV)。早期研究发现,旋转对流中从正向级串的三维态向逆级串的准二维LSV态转变是突然且不连续的,特别是在高热
来源:Journal of Fluid Mechanics
时间:2025-10-02
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具有参数函数类的积分随机序
摘要 本文介绍了参数积分随机序的一般概念,通过这种概念,可以将一系列参数函数定义为不同类别的非参数函数之间的桥梁。这种方法能够识别出一个参数函数类,在该类中,两个给定的随机变量可能会以特定的模式违反非参数随机序。用于命名该参数函数类的参数同时也衡量了相应非参数随机序中主导关系被违反的比例。我们的框架扩展了随机序的适用范围,涵盖了现有的关于几乎随机主导性的研究。这使得现有结果及其扩展的证明更加直观且易于理解。
来源:Journal of Applied Probability
时间:2025-10-02
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欧洲旅游业对葡萄酒消费的非线性影响:一项基于17年面板数据的实证研究
在欧洲,葡萄酒不仅仅是一种饮品,更是深厚文化传统和生活方式的象征。然而近年来,欧洲葡萄酒消费量呈现出令人担忧的下降趋势——从2005年的1.3亿百升降至2023年的约1亿百升。这一趋势对欧盟葡萄酒产业构成了严峻挑战,毕竟该地区占据全球葡萄酒种植面积的45%、产量的64%和消费量的48%。面对消费市场萎缩,寻找新的增长点成为产业可持续发展的关键。在此背景下,葡萄酒旅游作为一种特色旅游形式逐渐受到关注。游客前往葡萄酒产区参观酒庄、参与品鉴活动,不仅能够带动当地经济发展,还可能促进葡萄酒消费。但令人困惑的是,旅游业到底如何影响葡萄酒消费?是直接带动消费增长,还是存在更复杂的动态关系?这些问题的答案对
来源:Journal of Wine Economics
时间:2025-10-02
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基于多策略改进蚁群算法的移动机器人路径规划研究
摘要 针对传统蚁群算法(ACO)在移动机器人路径规划中存在的问题,包括初始搜索阶段的盲目性、易陷入局部最优解以及收敛速度慢等问题,本文提出了一种多策略改进的蚁群算法(MS-ACO)。首先,通过结合人工势场方法的排斥场机制,实现了初始信息素的动态非均匀分布。其次,增强了启发式信息以提高全局搜索能力,同时减少了不必要的路径转弯。第三,针对不同的进化阶段采用了不同的信息素更新机制,从而改进了信息素更新策略。最后,通过优化权重系数和波动性系数实现了动态参数调整,使得该算法更好地适应蚁群优化的迭代特性。实验结果表明,MS-ACO有效解决了传统ACO的局限性。在相同的实验条件下,与传统方法相比,该算法使
来源:Robotica
时间:2025-10-02
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湍流中气泡碰撞与聚并的“金发姑娘”效应:实验揭示最优聚并速度区间
在化工、核反应堆以及废水处理等众多工业过程中,湍流扮演着一位“双面神”。它一方面能像搅拌棒一样,将气泡或颗粒快速分散,极大地促进混合与传质;另一方面,它又像一个无形的“媒人”,将分散的物质拉近,促使它们发生碰撞与聚并。这种聚并过程直接决定了气泡或液滴的最终尺寸分布,进而影响反应效率、传热速率乃至整个系统的运行稳定性。然而,要准确预测湍流中气泡的聚并速率,却是一个困扰了科学家们数十年的难题。其核心挑战在于,聚并过程跨越了巨大的时空尺度——从厘米级的湍流输运,到毫米级的碰撞,再到微米级的液膜排液与破裂。传统的理论模型通常基于一个简化的假设:气泡的运动完全“镜像”了周围湍流涡旋的运动。例如,经典模型
来源:Journal of Fluid Mechanics
时间:2025-10-02
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具有超导数的李超三重系统的上同调、变形与阿贝尔扩展
摘要 在本文中,我们首先利用相关Leibniz超代数的上同调理论来描述Lie超三重系统的上同调理论。接着,我们关注具有超导数的Lie超三重系统,即LSTSDer对。我们引入了LSTSDer对的表示概念,并研究了它们对应的上同调理论。此外,我们构造了一个微分分级的Lie代数,其Maurer–Cartan元素为LSTSDer对。同时,我们探讨了LSTSDer对与相关LeibSDer对之间的关系。进一步地,我们发展了LSTSDer对的一参数形式变形理论,并证明了该理论受上同调群的支配。最后,我们研究了LSTSDer对的阿贝尔扩展,并表明LSTSDer对的等价阿贝尔扩展可以通过第三上同调群来分类。
来源:Glasgow Mathematical Journal
时间:2025-10-02
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OTTOsonics:设计与实现一款开放且价格亲民的3D空间音频系统
摘要 OTTOsonics 是一个由工程师和作曲家团队开发的开源硬件平台,其设计重点在于成本效益和灵活性,旨在满足对空间音频技术感兴趣的广大用户的需求。该平台的核心组件包括一个定制设计的高质量 4 英寸扬声器(采用 3D 打印外壳)以及一款价格合理的多通道功率放大器。此外,它还提供了一整套安装配件和知识库,帮助用户使用开源软件制作和展示空间音频作品。在过去三年中,OTTOsonics 被多个文化项目、大学和音频爱好者所采用,推动了电声音乐、实验音乐和流行音乐等不同类型的空间音频作品的创作。本文概述了该项目在开发过程中做出的关键决策,并展示了三年运营以来的技术和艺术成果。我们探讨了开源空间音频
来源:Organised Sound
时间:2025-10-02
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ASKAP高时间分辨率偏振测量揭示快速射电暴的复杂微观结构与散射分布新特征
当宇宙中突然闪现一道持续仅数毫秒的无线电波爆发,其亮度却足以在数十亿光年外被探测到时,天文学家将这类神秘现象称为快速射电暴(FRB)。自2007年首次发现以来,FRB的起源机制一直是天体物理领域最大的谜题之一。更令人困惑的是,这些爆发在时间-频率形态、偏振特性等方面表现出极大的多样性——有些爆发呈现单一脉冲,有些则包含多个子成分;有些高度线偏振,有些则表现出显著的圆偏振特征。这种多样性究竟源于不同的爆发机制,还是由传播路径上的星际介质散射效应所导致?由于大多数FRB搜索项目受限于数据率,仅能在毫秒量级的时间分辨率下进行观测,许多精细结构被淹没在噪声中,如同透过毛玻璃观察星空。为了揭开FRB的微
来源:Publications of the Astronomical Society of Australia
时间:2025-10-02
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工作激情双刃剑:和谐型与强迫型激情对工作-家庭冲突与反生产行为的交互机制研究
当代工作环境正经历快速变革,许多员工面临持续的工作强度加剧,表现为高压力和紧迫的截止期限。这种趋势不仅影响员工健康,还可能导致工作激情逐渐消退。尤其在需要应对高工作需求(如工作过载和人际冲突)时,员工因持续付出巨大努力而疲惫,对工作的热情可能逐步减弱。尽管工作激情水平因行业和职位差异而不同,但长期暴露于高工作需求下激情的侵蚀现象,正逐渐蔓延至多种工作场景和职业类型。在这一背景下,激情双元模型(Dualistic Model of Passion, DMP)将激情定义为对特定活动(如工作)的强烈倾向。激情型员工在工作中投入大量时间和精力,视工作为自我身份的核心,热爱并重视工作。然而,DMP的优势
来源:Journal of Management & Organization
时间:2025-10-02
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随机几何图投影中交叉数与应力的极限定理研究
在图形可视化领域,如何减少边交叉数一直是个核心问题。随机几何图作为重要的空间网络模型,其投影后的交叉数分布规律对图绘制算法具有指导意义。当将高维空间中的随机几何图投影到二维平面时,边交叉现象不可避免,而交叉数的多少直接影响图形的可读性和美观度。传统研究多集中于Erdos-Renyi随机图,对具有几何结构的随机图投影行为知之甚少。德国奥斯纳布吕克大学的Hanna Doring和Lianne de Jonge在《Journal of Applied Probability》上发表的这项研究,开创性地建立了随机几何图投影中交叉点过程的极限理论。研究团队考虑了一个d≥3维体积为1的紧凸集W⊂Rd上的随
来源:Journal of Applied Probability
时间:2025-10-02
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用于航海天文学的软件包
摘要 本文致力于探讨实现一个完全自动化航海天文学计算所需的数学理论和算法。文章描述了一种计算任何时刻天体赤道坐标和水平坐标的方法。作者介绍了太阳视升(视落)时间、太阳光照以及其他天体事件的计算方法,并提出了一种用于计算天文折射的公式。同时,还描述了一种利用矩阵方法进行最小二乘法以确定位置坐标的算法,并介绍了一种用于识别导航行星的算法及其误差估计方法。基于这些研究成果,本文展示了“航海天文学软件包”(Astronomy Package)的开发成果。
来源:The Journal of Navigation
时间:2025-10-02
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语言距离与政府问责:殖民遗产下的制度困境与教育调节作用
在全球化与殖民遗产交织的当代,许多新兴国家独立后仍沿用前殖民者的语言作为官方语言,如英语、法语或葡萄牙语。这种语言政策虽在短期内缓解了多民族国家的内部分歧,却可能埋下长期治理隐患。以冈比亚为例,该国独立后选择英语为官方语言,2014年又短暂改用阿拉伯语,但两者均与当地主流语言(如曼丁卡语、沃洛夫语)存在显著差异。这种语言隔阂如何影响政府与民众的互动?是否制约了公民对精英行为的监督与问责?Adelaide Baronchelli等学者在《Journal of Institutional Economics》发表的研究,首次系统论证了语言距离对政府问责的抑制作用,并揭示了教育在其中的调节作用。研究
来源:Journal of Institutional Economics
时间:2025-10-02
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多孔介质中溶质混合的分散与浮力驱动对流研究
在地下水污染治理、二氧化碳地质封存以及地下能源储存等众多地质和环境工程应用中,准确预测多孔介质中溶质的运移和混合过程至关重要。这些过程往往由流体密度差异驱动的对流所主导,例如,含有高浓度溶质的重流体位于轻流体之上时,会引发类似瑞利-泰勒不稳定性(Rayleigh-Taylor instability)的对流现象。然而,传统的模型通常只考虑分子扩散,而忽略了在实际多孔结构中,流体流经复杂孔隙通道时产生的机械弥散(Mechanical Dispersion)效应。这种机械弥散会显著加剧溶质的散布,但其在浮力驱动闭合系统中的具体影响机制尚不明确,限制了我们对地下溶质运移的预测能力。为了填补这一空白,
来源:Journal of Fluid Mechanics
时间:2025-10-02
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收敛-发散通道间隙中的斯托克斯流:特征值、涡旋与复杂分支结构解析
在工业制造和自然现象中,流体在狭窄间隙中的流动行为至关重要。例如,在印刷、涂布等工业过程中,两个滚筒之间的油墨或涂料流动,其行为直接决定了最终产品的质量。这类流动通常发生在极低的雷诺数下,即惯性力远小于粘性力,此时流体运动由斯托克斯方程(Stokes equation)主导。为了精确描述这种流动,一个经典的模型是研究两个静止的、等直径的圆柱体之间的二维稳态流动。尽管Jeffery(1922)和Miller(1942)等先驱已经利用双极坐标系(Bipolar Coordinate System, BCS)解决了圆柱体以任意速度旋转时的特定流动问题,但一个更深层次的问题依然悬而未决:当两个圆柱体完
来源:Journal of Fluid Mechanics
时间:2025-10-02