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World File Search System磁流体
一览时间表
下午 2:25 – 下午 4:05 并行会议 MT2 如何进行精彩演讲 第二部分，共 II 部分 109，FWCC MS28 复杂系统的物理增强数据驱动控制 第二部分，共 II 部分 沃斯堡宴会厅 4，Omni MS29 医学和生物学问题的计算方法 第二部分，共 II 部分 沃斯堡宴会厅 5，Omni MS30 耦合系统的决策制定 第一部分，共 II 部分 101，FWCC MS31 粒子方法的进展 第一部分，共 II 部分 102，FWCC MS32 定点迭代求解器的 Anderson 型加速 第二部分，共 II 部分 桑丹斯 1，Omni MS33 电磁波和等离子体计算方法的最新进展 第二部分，共 II 部分 桑丹斯 2，Omni MS34 物理系统模型的几何力学公式和结构保持离散化 第一部分，共 II 部分 桑丹斯 3， Omni MS35 计算波动流体动力学：数学介绍和应用 II 106 的第二部分，FWCC MS36 具有挑战模型的高级 UQ - 软件和方法 II 108 的第二部分，FWCC MS37 计算磁流体动力学的最新进展 II 110A 的第一部分，FWCC MS39 利用新兴超级计算机的协同设计 II 111 的第二部分，FWCC MS40 GPU 加速线性求解器的新发展 II 112 的第二部分，FWCC
日冕中的漩涡
背景。在观测和模拟中，人们在光球层、色球层和低日冕中发现了涡流。有人认为涡流在将能量和等离子体引入日冕方面发挥着重要作用。然而，涡流对日冕的影响尚未在现实环境中直接研究过。目的。我们使用高分辨率日冕环模拟研究涡流对日冕加热的作用。涡流不是人为驱动的，而是由磁对流自洽产生的。方法。我们使用 MURaM 代码执行了 3D 电阻（磁流体动力学）MHD 模拟。在笛卡尔几何中研究孤立的日冕环使我们能够解析环内部的结构。我们进行了统计分析，以确定涡流特性与色球层到日冕高度的关系。结果。我们发现，注入环路的能量是由强磁性元素内部相干运动产生的。由此产生的坡印廷通量的很大一部分通过涡流管穿过色球层，从而在光球层和日冕之间形成磁连接。涡流可以形成连续的结构，达到日冕的高度，但在日冕本身中，涡流管会变形，并最终随着高度的增加而失去其特性。涡流在色球层和日冕中都显示出向上指向的坡印廷通量和加热速率增加，但随着高度的增加，其影响变得不那么明显。结论。虽然涡流在色球层和低日冕中的能量传输和结构中起着重要作用，但它们在更高大气层中的重要性尚不清楚，因为漩涡与周围环境的区分度较差。到达日冕的涡流管揭示了与日冕发射的复杂关系。
模拟正在形成的大质量恒星周围的圆盘和磁流出 - II。大质量原恒星喷流的动力学
背景。形成大质量恒星会发射磁源流出物，这实际上是寻找大质量恒星形成地点的标志。然而，直到最近几年，才有可能对这种磁驱动流出物的形成和传播进行理论和观察研究。目的。通过这项工作，我们旨在详细研究从大质量恒星形成早期阶段驱动高度准直流出的机制，以及这些过程如何受到形成大质量恒星的原生环境特性的影响。方法。我们进行了一系列 31 次模拟，旨在建立这些机制的统一理论图景，并确定不同环境的影响如何改变它们的形态和动量输出。磁流体动力学模拟还考虑了欧姆耗散作为非理想效应、自重力和尘埃和气体热吸收和发射的扩散辐射传输。我们从一个坍缩的云核开始，它被最初均匀的磁场穿过，并且正在缓慢旋转。我们在球坐标系中使用了二维轴对称网格。结果。在模拟中，我们可以清楚地区分快速的磁离心发射和准直喷流（速度 ≳ 100 km s − 1 ）和由磁压驱动的更宽的磁塔流，后者会随时间而变宽。我们详细分析了流动的加速度，以及它在几百个天文单位的距离处被磁力重新准直。我们量化了磁制动对外流的影响，这会缩小系统后期演化的外流腔。我们发现，尽管自重力和介质热力学不可扩展，但我们的结果会随着云核的质量而变化，原则上可以用于这种质量的一系列值。我们观察到，对于大质量原恒星的诞生环境的各种假设，都存在相同的喷流驱动机制，但随着时间的推移，它们的形态和机械反馈会发生变化，从而达到更大的尺度。
姜黄素磁性脂质纳米粒子的合成、研究及其对人乳腺癌细胞系的细胞毒性评估
化疗无法消灭癌细胞，主要是因为药物不能选择性地在肿瘤部位积聚，而这也会影响健康细胞。在本研究中，我们研究了磁铁矿纳米结构脂质载体 (NLC)，以便将姜黄素靶向递送到乳腺癌细胞中。采用共沉淀法，在碱性介质中将 FeCl 2 和 FeCl 3 以适当的比例混合，制备超顺磁性氧化铁纳米粒子 (SPION)。所得磁流体非常稳定且具有高磁性。为了制备含有 NLC (NLC-SPION)、十六烷基棕榈酸酯和鱼肝油的 SPION，分别使用 Tween 80 和 span60 作为固体脂质、液体脂质、表面活性剂和助表面活性剂。将抗癌药物姜黄素负载于NLC-SPIONs（CUR-NLC-SPIONs）中，评价其粒径、zeta电位、多分散指数（PDI）、药物包封率、载药量和热稳定性等特性。结果表明，CUR-NLC-SPIONs的平均粒径为166.7±14.20nm，平均zeta电位为-27.6±3.83mv，PDI为0.24±0.14。所有制备的纳米粒子（NPs）的包封率为99.95±0.015%，载药量为3.76±0.005%。通过透射电子显微镜（TEM）进行形态学研究，表明NPs呈球形。 3-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-2,5-二苯基四唑溴化物 (MTT) 测定细胞活力证明，合成的 CUR-NLC-SPION 对人类乳腺癌细胞具有比游离姜黄素更好的细胞毒活性。这种新型药物输送系统受益于超顺磁性，可作为开发新型生物相容性药物载体的合适平台，并有潜力用于靶向癌症治疗。
盒子里的太阳日冕环：能量产生和加热
背景。日冕环是太阳高层大气的基本构成要素，在极紫外和 X 射线中可见。了解日冕环如何产生能量、构造和演化是理解恒星日冕的关键。目的。我们在此研究光球磁对流如何产生加热日冕环的能量，并将其传输到高层大气中，以及日冕磁环的内部结构如何形成。方法。在 3D 磁流体动力学模型中，我们使用 MURaM 代码研究了一个孤立的日冕环，其两个足点都位于对流区内的浅层中。为了解决其内部结构，我们将计算域限制为一个矩形框，其中包含一个日冕环作为拉直的磁通量管。考虑了场对准热传导、光球层和色球层的灰辐射传输以及日冕中的光学薄辐射损失。足点被允许与周围的颗粒物自洽地相互作用。结果。环被坡印廷通量加热，该通量是通过光球中单个磁场浓度的小尺度运动自洽产生的。由于足点运动，大气上层形成了湍流。我们几乎看不到来自给定足点的不同光球浓度的磁通量管大规模编织加热的迹象。合成发射，就像大气成像组件或 X 射线望远镜所观察到的那样，揭示了响应加热事件而形成的瞬态亮线。总体而言，我们的模型粗略地再现了在日冕环（子结构）内观察到的等离子体的性质和演化。结论。利用这个模型，我们可以建立一个连贯的图像，展示加热太阳表面附近高层大气的能量通量是如何产生的，以及这个过程是如何驱动和控制日冕环的加热和动态的。
三混合纳米流体（Cu−Al2O3
混合纳米流体 (HNF) 和三重混合纳米流体 (THNF) 具有广泛的工业、工程和医学应用，因为它们可以提高传热速率。由于 THNF 的这些应用，在本问题中，分析了磁流体动力学 (MHD) 场中水基流体和铜、氧化铝和氧化钛纳米颗粒在指数拉伸表面上的 3D 流体动力学流动。在本研究中，提出了一种根据 THNF 的激发潜能使用 THNF 增强传热的新数学模型。该比较模型适用于在磁场存在下新模型的指数流。使用连续性、动量和能量方程推导出偏微分方程 (PDE)。使用 MATLAB 软件中的 𝑏𝑣𝑝−4𝑐 算法获得数值结果。主要结果表明，与混合材料相比，三元混合纳米材料的努塞尔特数（衡量热量传递速率的数值）更高。三元混合纳米流体的努塞尔特数值比混合纳米流体高 38.4%。三元混合纳米流体的努塞尔特数最高值为 1.5090，出现在帕朗特尔数 8.2 处。三元混合纳米流体的传热速率也优于混合纳米流体和传统纳米流体。A 和 β 的增加也会导致温度下降。此外，提高 Ha 和 β 的值会导致表面摩擦系数增加。此外，由于 𝛽、A、Pr 和 Bi 的增加，努塞尔特数 (Nu) 也会增加。比较图表可知，THNF（𝐶𝑢−𝐴𝑙 2 𝑂 3 −𝑇𝑖𝑂 2 /𝐻 2 𝑂）中的温度和 Nu 的增长率高于 NHF（𝐶𝑢−𝐴𝑙 2 𝑂 3 /𝐻 2 𝑂）中的温度和 Nu 的增长率。
定量磁光指示膜（MOIF ...
安培使用铁粒子来可视化永磁体周围的磁条纹场。该技术的现代形式被称为 Bitter 磁装饰，由 Bitter、Hamos 和 Thiessen 于 1931 年首次应用。超导体研究促进了磁光成像的进一步发展，当时法拉第效应 [1] 首次用于此目的，使用磷酸盐玻璃和 EuS、EuF 2 和 EuSe [2,3] 薄膜。1957 年磷酸盐玻璃的应用成为磁光成像的重大突破，因为它首次实现了磁场强度的可视化，而不仅仅是条纹图案。然而，由于这种玻璃的维尔德常数很低，获得的磁光对比度很弱，必须使用厚玻璃层来增加它，这导致空间分辨率低。相反，EuS、EuF 2 和 EuSe 薄膜具有较大的维尔德常数（尤其是 EuSe 薄膜），因此薄膜（低于 1 m）可以产生足够高的磁光对比度，从而可以实现接近光学分辨率极限的高空间分辨率。但是，这种薄膜必须直接沉积在所研究的样品上，这使得整个过程困难且耗时。此外，这些薄膜仅在液氦温度下表现出磁光特性，这大大限制了它们的应用范围。另一种非常广泛使用的技术是磁光克尔效应 (MOKE) [4-9]。该技术不使用任何类型的磁性涂层，但磁光效应来自偏振光与样品本身的相互作用。因此，MOKE 可以提供高达光学极限的非常高的空间分辨率。缺点是样品通常需要特殊的表面处理，并且 MO 信号无法根据磁场进行校准，因为在没有样品的情况下无法测量参考信号。还有更多奇特的方法，例如使用趋磁细菌 [10,11] 和磁流体膜 [12]。虽然这些技术在可视化磁性微结构方面取得了成功，但无法校准，因此不能用于定量测量，也不适合标准化。
日冕环中不对称纳米喷射的建模
背景。对日冕中重联喷流的观测正在成为研究难以捉摸的日冕加热的一种可能的诊断方法。这种喷流，特别是被称为纳米喷流的喷流，可以在日冕环中观察到，并且与纳米耀斑有关。然而，虽然模型成功地描述了导致喷流的双侧重联后磁弹弓效应，但观测表明纳米喷流是单向的或高度不对称的，只有相对于日冕环曲率向内移动的喷流才能清晰地观察到。目的。这项工作的目的是解决日冕环曲率在非对称重联喷流的产生和演化中的作用。方法。我们首先使用一个简化的分析模型，在该模型中，我们根据重联前磁场线与其重联后缩回长度之间的局部交叉角来估算重联后的张力，以达到新的平衡。其次，我们使用一个简化的数值磁流体动力学 (MHD) 模型来研究两个相反传播的喷流如何在弯曲的磁场线中演变。结果。通过我们的分析模型，我们证明了在重联后重组的磁场中，向内的磁张力本质上比向外的磁张力强（高达三个数量级），并且当缩回长度足够大时，存在一个向外的张力消失的状态，导致在可观测的大尺度上没有向外的喷流。我们的 MHD 数值模型为这些结果提供了支持，并且还证明在随后的时间演化中，向内的喷流始终更具能量。还发现小角度重联和更局部的重联区域的不对称程度会增加。结论。这项研究表明，日冕环的曲率在重联喷流的不对称性中起着重要作用，向内的喷流比相应的向外的喷流更容易发生，而且能量也更高。
Maxwell 混合纳米流体 (Cu-Al2O3/水) 和 (CuO-Ag/...
摘要。本文研究了麦克斯韦混合纳米流体（Cu-Al 2 O 3 /水和CuO-Ag/水）在延伸薄片上的驻点处的情况。该问题的动机在于它在提高现代传热应用中的热效率方面具有潜在重要性，这对于优化制造工艺和节能技术至关重要。因此，本研究研究了非牛顿麦克斯韦纳米液体穿过混合对流边界层（BL）并传播热量通过包含混合纳米颗粒的收缩/拉伸表面。在当前的工作中，涉及两种不同类型的混合纳米流体：Cu-Al 2 O 3 /水和CuO-Ag/水。将铜颗粒（Cu）和氧化铜颗粒（CuO）混合到Al 2 O 3 /水和Ag/水纳米流体中以研究这两种类型。流动受到均匀磁场（MF）和驻点的影响。问题源于它们增强的导热性和传热能力，这对于提高先进冷却系统和涉及驻点流的工程应用中的能源效率至关重要。通过利用适当的变换，偏微分方程 (PDE) 被转换为常微分方程 (ODE)。原型利用四阶龙格-库塔 (RK-4) 方法结合射击技术进行计算分析。当前工作的成果对驻点流具有适用意义，例如核反应堆的冷却、支持者对微电子程序的冷却、拉丝、聚合物挤出和许多工程流体动力学应用。从理论和数值上研究了所选因素对温度、速度、传热速率和表面摩擦系数的影响。发现不同混合纳米粒子的存在以及其他参数的影响对速度和温度分布都起着重要作用。此外，驻点在液体流动中产生了分离极限，从而逆转了这些流动区域之间的磁场影响。 2020 数学科目分类：76A05、76D10、76W05、80A20、65L06 关键词和短语：混合纳米流体、非牛顿麦克斯韦流体、驻点、磁流体动力学、拉伸表面
磁活性弹性体上的可调液滴溅射
碰撞结果由多种因素决定，例如表面形貌以及本体和地下材料的刚度。例如，最近的研究表明，软聚合物涂层可能提供一种新颖的技术解决方案，可以显著减少甚至消除飞溅。[11] 然而，迄今为止还无法以动态可调的方式改变此类涂层的机械性能。磁活性弹性体 (MAE)，也称为磁流变弹性体，是一种物理性能可通过外部磁场控制的智能材料。[2,12–20] 它们是混合材料 [21]，由软聚合物基质（有机成分）和嵌入的铁磁微米级颗粒（无机成分）组成。之前的大部分研究集中在 MAE 的本体特性上。就本体机械性能而言，MAE 在较高的磁场下会变得更硬。这意味着它们的弹性模量会随着磁场的增加而增加。 [22] 然而，最近人们意识到，MAE 的表面性质在磁场中也会发生显著改变。特别是，润湿性[23–27]、表面粗糙度[28–33]、粘合性[23,24,34]和摩擦现象[35–37]都被发现强烈依赖于磁场。众所周知，磁场会影响磁流体液滴在刚性非磁性基板上的撞击动力学[38–40]，但非磁性液滴撞击磁性基板的情况似乎是迄今为止被忽视的研究方面。MAE 本体和表面性质发生变化的物理原因是磁化填料颗粒的重构，即由于它们之间的磁相互作用而改变它们的相互排列。只有在足够柔软的聚合物基质中，微观结构才会发生显著的重构。因此，获得适当的基质柔软度是 MAE 制造中的重要挑战之一。根据软 MAE 的大磁场诱导结构变化，可以假设 MAE 表面的液滴飞溅也会受到磁场的影响。本文旨在证明通过外部磁场调节 MAE 表面液滴飞溅行为的可行性。基于高速视频图像分析，我们表明通过改变磁通密度，可以在撞击方式之间切换