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  • 涡粘性模型在波浪上方气流预测中的有效性重探:从湍流应力到波形阻力的新视角

    本研究针对传统涡粘性模型在预测波浪上方气流扰动时的局限性,通过建立湍流曲线坐标模型,并基于大涡模拟数据开展先验测试,揭示了波浪诱导湍流应力的关键作用。研究发现,考虑湍流应力项可显著提升波致气流速度场和压力场的预测精度,而基于平均流的涡粘性模型难以准确捕捉波浪诱导湍流的复杂相位特性。该研究为风浪相互作用模型中气流扰动和波形阻力的精确预测提供了重要理论支撑。

    来源:Journal of Fluid Mechanics

    时间:2026-01-03

  • 高超声速边界层转捩调控:声学超表面在非线性模态相互作用与破裂中的作用

    本刊推荐:针对高超声速边界层转捩控制难题,研究人员通过结合直接数值模拟(DNS)和双谱模态分解(BMD)技术,系统研究了声学超表面对多模态非线性相互作用的影响。研究发现,声学超表面通过抑制第二模态(Mack second mode)的线性增长和增强低频失谐模态(detuned modes)的非线性相互作用,能够有效延迟转捩起始点约9.1%。然而,这种控制策略也会增强剪切诱导耗散,导致后期皮肤摩擦系数显著增加。该研究为优化高超声速飞行器热防护系统设计提供了重要理论依据。

    来源:Journal of Fluid Mechanics

    时间:2026-01-03

  • 基于平面行进抛物化稳定性方程与RANS平均流的超声速双喷流波包模型及实验验证

    本文针对超声速双喷流系统混合噪声预测难题,提出了一种结合三维RANS平均流与平面行进抛物化稳定性方程(PM-PSE)的波包建模策略。研究通过高分辨率纹影视觉化与PIV测量验证了模型准确性,揭示了紧密间距双喷流中因内外混合层相位速度失配导致的波包结构畸变现象,为多喷发动机噪声控制提供了重要理论依据。

    来源:Journal of Fluid Mechanics

    时间:2026-01-03

  • 海洋亚中尺度湍流锋面与密集丝状结构的生命周期对比研究:湍流在锋生和锋止过程中的关键作用

    本研究针对亚中尺度锋面与密集丝状结构演化过程中湍流作用的差异问题,通过大涡模拟(LES)对比分析了单侧锋面与双侧丝状结构在海洋表面边界层中的完整生命周期。研究发现两者虽具有相似的锋生-锋止-衰减三阶段演化过程,但在锋面传播特性和湍流通量贡献方面存在显著差异:丝状结构保持静止且水平湍流通量主导锋止过程,而锋面则向高密度侧传播且垂向湍流通量同样关键。该研究为改进海洋模型中亚中尺度过程的参数化方案提供了重要理论依据。

    来源:Journal of Fluid Mechanics

    时间:2026-01-03

  • Navier滑移边界诱导的旋转Rayleigh-Bénard对流中流态转变与热输运调控研究

    本文编辑推荐:研究团队针对旋转Rayleigh-Bénard对流中边界滑移特性对热输运和流场结构的影响机制展开研究。通过系统调控Navier摩擦系数β,发现边界摩擦通过改变Ekman抽吸效应,在旋转主导区(RaRat)抑制对流运动。研究首次揭示了βcr~Pr-0.67Ek-1.18的标度关系,为预测大尺度涡旋形成提供了理论依据,对地球物理和天体物理流动模拟具有重要价值。

    来源:Journal of Fluid Mechanics

    时间:2026-01-03

  • 脉冲重力流加速传播机制:多尺度实验与数值模拟揭示的侵入体减阻效应

    本研究针对脉冲释放重力流传播动力学这一前沿问题,通过物理实验、深度平均浅水方程模型和三维格子玻尔兹曼方法模拟,首次揭示了短延迟脉冲释放可通过形成侵入层显著加速流动前缘传播。研究发现,脉冲间隔时间(非维化延迟时间re)是决定流动加速与否的关键参数:短延迟(re≈5)使脉冲流速度超越等体积瞬时释放流,而长延迟(re≈15)则导致减速。深度解析模拟表明,侵入体减阻机制是加速主因,而传统浅水模型因无法解析侵入体形态而低估此效应。该成果对火山碎屑流、浊流等地质灾害预测模型改进具有重要启示。

    来源:Journal of Fluid Mechanics

    时间:2026-01-03

  • Grassmann流形上的Lp仿射Sobolev不等式链

    本文聚焦于分析数学中的Lp仿射Sobolev不等式,研究团队将LXYZ的经典不等式链推广至更一般的Grassmann流形 setting。通过引入Grassmannian p-仿射容量(Cm,p(·))这一新工具,成功建立了该不等式链的Grassmann流形形式,并证明了其相对于经典结果的强化性。这项工作不仅深化了对仿射等周不等式和Sobolev不等式之间联系的理解,也为凸几何与分析领域的交叉研究提供了新的理论框架。

    来源:Canadian Mathematical Bulletin

    时间:2026-01-03

  • 三维k型粗糙度对平面库埃特流中层流-湍流斑图形成的影响机理研究

    本刊推荐研究人员开展关于三维粗糙度影响平面库埃特流(PCF)中层流-湍流斑图形成的研究。通过直接数值模拟(DNS)分析k型粗糙度元素在过渡雷诺数范围内的特殊表现,发现三维粗糙度配置会产生非均匀带宽的斜向条带,并引发持续的方向竞争现象。这项研究首次揭示了真实三维粗糙度对转捩物理的独特影响,为理解复杂边界条件下的流动稳定性提供了新见解。

    来源:Journal of Fluid Mechanics

    时间:2026-01-03

  • 应变调控R3相Zn3TeO6光电与铁电性能的第一性原理研究:迈向多功能碲酸盐材料设计新策略

    本研究针对三维铁电三元氧化物光电性能应变调控机制不明确的关键问题,通过第一性原理计算系统研究了R3相Zn3TeO6在双轴应变下的稳定性、电子结构和载流子传输规律。发现压缩应变可同时增强铁电极化(提升至63.00 μC cm−2)和电子迁移率(>150 cm2V−1s−1),而拉伸应变能将带隙窄化至2.36 eV以提升可见光吸收,为新型铁电光伏器件设计提供了理论依据。

    来源:RSC Advances

    时间:2026-01-03

  • 基于柠檬酸-壳聚糖共增塑的双螺杆挤塑法制备高疏水性热塑性淀粉/聚乙烯醇复合材料

    本研究针对传统热塑性淀粉(TPS)材料机械性能差、易迁移、耐水性不足等问题,开发了柠檬酸(CA)-壳聚糖(Cs)共增塑的TPS/聚乙烯醇(PVA)复合材料。通过双螺杆挤塑和注塑成型技术,研究人员发现CA含量为10 wt%(TC10)时复合材料性能最优:拉伸强度、弹性模量、弯曲强度和弯曲模量分别提升约200%、660%、290%和220%,接触角从75°增至110°,迁移度仅0.11%。该研究为生物可降解材料的高性能化提供了新策略。

    来源:RSC Advances

    时间:2026-01-03

  • 原子尺度揭示双层(K)/MoS2催化剂上合成气制混合醇的机理:钾掺杂促进C–C耦合与乙醇选择性合成

    本研究针对合成气直接制乙醇过程中选择性低、反应网络复杂的关键难题,通过密度泛函理论(DFT)系统阐明了钾(K)掺杂对双层MoS2(100)催化剂上CO加氢反应路径的调控机制。研究发现K修饰不仅显著降低CO活化能垒(从1.02 eV降至0.53 eV),更通过电子效应促进CH–CO耦合(能垒0.35 eV),最终确定乙醇合成最优路径为CO→HCO→CHOH→CH→CHCO→CH3CHO→CH3CH2OH,其中CH3CO氢化为关键步骤(能垒0.73 eV)。该工作为设计高效C–C耦合催化剂提供了原子级理论指导。

    来源:RSC Advances

    时间:2026-01-03

  • 离子液体封装策略的DFT研究:显著提升CO2环加成反应效率的新路径

    本文针对CO2转化效率低的问题,研究了belt[14]pyridine封装四甲基氯化铵(BP-TMACl)对CO2与环氧丙烷环加成反应的催化性能。DFT计算表明,封装使反应能垒显著降低(第二步从18.09降至10.00 kcal mol-1),NCI和QTAIM分析证实限域效应稳定了反应体系。该研究为开发高效CO2转化催化剂提供了新思路。

    来源:RSC Advances

    时间:2026-01-03

  • 中国高度人为扰动海湾pH值的年际变异:胶州湾三十六年酸化趋势与人为驱动机制解析

    本研究针对人为CO2排放导致海岸带酸化的科学问题,通过分析胶州湾1980-2016年长期观测数据,揭示了该海湾pH值以0.0062年−1速率下降(为开阔海洋3.6倍)的三阶段变异规律,发现污水处理厂排放的溶解无机碳(DIC)是近期酸化的关键驱动因子,为海岸带酸化管控提供了新视角。

    来源:RSC Advances

    时间:2026-01-03

  • 基于NIR-II AIEgen的脂质体纳米颗粒用于牙周炎光热治疗的研究

    本研究针对传统牙周治疗难以彻底清除生物膜且易产生耐药性的瓶颈,开发了封装聚集诱导发光材料2TT-oC6B的脂质体纳米颗粒(2TT-oC6B@LIP)。该体系在808 nm近红外光照射下展现68.4%的光热转换效率,可有效杀灭牙龈卟啉单胞菌和格登链球菌并破坏其生物膜。动物实验证实其能显著抑制大鼠实验性牙周炎进展,为耐药性牙周感染提供了新型治疗策略。

    来源:RSC Advances

    时间:2026-01-03

  • 氮掺杂碳封装FeV2S4/Fe纳米棒:面向全气候钠离子存储的快速充电负极材料设计

    本文报道了一种通过多步合成策略构建的氮掺杂碳(NC)封装FeV2S4/Fe纳米棒(FeV2S4/Fe@NC)作为钠离子电池(SIBs)负极材料。该材料结合了FeV2S4的大层间距、高存储容量和金属导电性,以及NC包覆层在缓冲体积膨胀、抑制多硫化物溶解方面的优势。优化后的材料在25°C、2 A g−1下循环400次后仍保持525 mAh g−1的高容量,并在极端温度(0°C和40°C)下展现出优异的倍率性能和循环稳定性,证实了其作为高性能全气候SIBs负极的巨大潜力。

    来源:ENERGY & ENVIRONMENTAL MATERIALS

    时间:2026-01-03

  • 关联混合固体电解质界面化学与离子传导及锂失活:揭示Li2S界面层对死锂抑制的关键作用

    本文聚焦混合固体电解质(HSE)中界面化学与锂失活(dead Li)的关联机制,通过低温透射电镜(cryo-TEM)和密度泛函理论(DFT)揭示了聚环氧乙烷(PEO)–Li4SnS4(LSS)体系本征界面(PEO/LSS)和外延界面(Li/电解质)的组成演化。研究发现,富含Li2S的界面具有低锂离子迁移能垒(0.13 eV),显著提升离子电导率并减少死锂含量(10.6%),使锂对称电池循环寿命超过3000小时,为固态锂金属电池(SSLMB)界面设计提供理论依据。

    来源:ENERGY & ENVIRONMENTAL MATERIALS

    时间:2026-01-03

  • 哌啶催化合成(E)-2-氰基丙烯酰胺:晶体结构、抗增殖活性及分子对接研究

    本文报道了一种在温和环保条件下,以哌啶为催化剂,通过(杂)芳香醛与2-氰基乙酰胺的Knoevenagel缩合反应高效合成(E)-2-氰ano-3-(杂)芳基丙烯酰胺类化合物的新方法。该研究系统评价了目标化合物的抗增殖活性,发现多个化合物对多种人源癌细胞系表现出优异的选择性抑制活性,其效力与参考药物奥希替尼相当甚至更优。分子对接研究揭示了化合物与表皮生长因子受体(EGFR)酪氨酸激酶结构域的有效结合,为基于α-氰基丙烯酰胺骨架开发新型抗癌先导化合物提供了重要依据。

    来源:RSC Advances

    时间:2026-01-03

  • 半胱氨酸封端铜纳米簇介导有毒染料降解:一种可持续的水修复策略

    本研究针对工业废水中有毒染料难降解问题,开发了半胱氨酸封端铜纳米簇(Cys-Cu NCs)协同过氧化氢(H2O2)的降解体系。在无需外加刺激的中性水相条件下,90分钟内实现对罗丹明B(RhB)和亚甲蓝(MB)近97%的降解及完全脱色。机理研究表明反应通过活性氧物种(ROS)介导的氧化路径实现染料完全矿化。该绿色方法为染料废水治理提供了新策略。

    来源:RSC Advances

    时间:2026-01-03

  • B2SSe–MSSe (M = Mo, W)范德华异质结中的协同能量收集与催化作用研究

    本研究针对单组分光催化剂载流子复合率高、可见光吸收不足等问题,通过构建B2SSe–MSSe (M = Mo, W)范德华异质结(vdWHs),利用第一性原理计算证实其具有II型能带排列、强可见光吸收和适宜的水分解能带位置,为实现高效光催化全解水提供了新策略。

    来源:RSC Advances

    时间:2026-01-03

  • 基于原子尺度分子动力学模拟的氯化聚乙烯/聚氯乙烯共混体系相容性预测研究

    本研究针对CPE/PVC共混材料相容性调控难题,通过全原子分子动力学模拟系统探究了氯含量、分子架构、配比和温度对相容性的影响规律。研究发现无规氯化CPE(r-CPE)较嵌段氯化CPE(b-CPE)具有更优的相容性,建立了Flory-Huggins参数(χ12)与温度的定量关系,揭示体系呈现低临界共溶温度(LCST)行为,为高性能CPE/PVC复合材料设计提供理论指导。

    来源:RSC Advances

    时间:2026-01-03


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