physics.flu-dyn Arbeiten

Die Strömungsmechanik untersucht, wie sich Flüssigkeiten und Gase bewegen und auf Kräfte reagieren, von den sanften Wellen eines Flusses bis zu den komplexen Turbulenzen in der Atmosphäre. Auf Gist.Science haben wir diesen Bereich unter „Physics — Flu-Dyn" zusammengefasst, um die faszinierenden Mechanismen unserer dynamischen Umwelt verständlich zu machen.

Jeder neue Preprint in diesem Feld wird direkt von arXiv bezogen und von uns sorgfältig verarbeitet. Wir bieten Ihnen zu jedem Eintrag sowohl eine leicht verständliche Zusammenfassung für ein breites Publikum als auch eine detaillierte technische Analyse für Fachleute. So wird komplexes Wissen aus der Forschung für jeden zugänglich.

Im Folgenden finden Sie die aktuellsten Beiträge aus diesem spannenden Bereich der Physik, die Sie direkt zu den neuesten Erkenntnissen führen.

From Bifurcations to State-Variable Statistics in Isotropic Turbulence: Internal Structure, Intermittency, and Kolmogorov Scaling via Non-Observable Quasi-PDFs

Dieser Artikel stellt eine theoretische Analyse vor, die zeigt, wie die Nichtbeobachtbarkeit von Bifurkationsmoden in Kombination mit der Nichtlinearität der Navier-Stokes-Gleichungen die Kolmogorov-Skalierung, intermittierende Strömungsstrukturen und die vollständige statistische Beschreibung von Geschwindigkeits- und Temperaturinkrementen in isotroper Turbulenz analytisch herleitet.

Nicola de Divitiis2026-03-03🔬 physics

Destruction of wall-bounded vortices using synthetic jet actuators

Die Studie zeigt experimentell, dass rechteckige synthetische Jet-Aktoren die Rotationskohärenz wandnaher Wirbel um bis zu 70 % reduzieren und dadurch die Druckwiederherstellung im Wirbelnachlauf fördern können.

Frank A. Tricouros, Cameron Hoober, John C. Vaccaro, Tyler Van Buren2026-03-03🔬 physics

A cross-dimensional discrete Boltzmann framework for fluid dynamics

Die Autoren stellen ein einfaches und effizientes eindimensionales diskretes Boltzmann-Verfahren mit einstellbarem spezifischen Wärmeverhältnis und hoher räumlicher Symmetrie vor, das durch ein Operator-Splitting-Schema auf ein-, zwei- und dreidimensionale kompressible Strömungen erweitert wird und dabei Genauigkeit sowie Robustheit in verschiedenen Benchmark-Tests demonstriert.

Yaofeng Li, Chuandong Lin2026-03-03🔬 physics

Numerical method for strongly variable-density flows at low Mach number: flame-sheet regularisation and a mass-flux immersed boundary method

Diese Arbeit stellt ein numerisches Verfahren für Strömungen bei niedriger Mach-Zahl vor, das eine Regularisierung von Flammenfronten und eine erweiterte Immersed-Boundary-Methode zur Simulation von Massenströmen auf kartesischen Gittern kombiniert, um starke Temperaturgradienten in Verbrennungssystemen effizient zu modellieren.

Matheus P. Severino, Fernando F. Fachini, Elmer M. Gennaro, Daniel Rodríguez, Leandro F. Souza2026-03-03🔬 physics

Influence of Turbulence Length Scale and Platform Surge Motion on Wake Dynamics in Tandem Floating Wind Turbines

Diese Studie zeigt mittels hochauflösender CFD-Simulationen, dass eine Vergrößerung der integralen Längenskala der Anströmungsturbulenz die Wake-Wiederherstellung bei schwimmenden Offshore-Windturbinen in Tandemanordnung durch die Destabilisierung der Spitzwirbel und die Förderung des lateralen und vertikalen Einmischungsprozesses signifikant beschleunigt, was zu einer verringerten Geschwindigkeitsdefizit und einer höheren Leistung des nachgelagerten Turbinen führt.

Ahmad Nabhani, Josep M. Bergada2026-03-03🔬 physics

Asymptotic Analysis of Shallow Water Moment Equations

Diese Arbeit leitet durch asymptotische Analyse die reduzierten Shallow Water Moment Equations (RSWME) ab, welche im Vergleich zu den vollständigen SWME die Komplexität verringern und im Vergleich zu den klassischen SWE sowohl die Rechenkosten senken als auch die Genauigkeit erhöhen.

Mieke Daemen, Julio Careaga, Zhenning Cai, Julian Koellermeier2026-03-03🔢 math

Hybrid ROM-PINN Framework for Closure Modeling in Convection-Dominated Systems

Diese Arbeit stellt einen hybriden ROM-PINN-Rahmen vor, der physikalisch informierte neuronale Netze mit einem Variations-Multiskalen-Ansatz kombiniert, um die Genauigkeit und Robustheit von reduzierten Ordnungsmodellen in konvektionsdominierten Strömungen durch datengestützte Schließungsmodelle zu verbessern.

Ferhat Kaya, Birgul Koc, Atakan Aygun, Onur Ata, Ali Karakus2026-03-03🔬 physics

Complete modes of star-shaped oscillating drops

Diese Arbeit stellt eine vollständige Beschreibung der sternförmigen Schwingungen von Wassertropfen vor, die durch die Kopplung von Oberflächen- und Azimutalmoden entsteht, und führt eine neue Dispersionsrelation ein, die die Vorhersagegenauigkeit der Schwingungsfrequenzen signifikant verbessert.

Jiahao Dong, Yuping Liu, Qian Xu, Yinlong Wang, Sihui Wang2026-03-02🔬 physics

Modelling turbulent flow of superfluid $^4$ He past a rough solid wall in the $T = 0$ limit

Diese numerische Studie modelliert turbulente Strömungen von supraflüssigem Helium-4 bei Temperatur null durch einen rauen Kanal und zeigt, dass oberhalb einer kritischen Geschwindigkeit ein polarisierter Vortex-Tangle entsteht, der ein parabolisches Geschwindigkeitsprofil mit Wandgleiten und eine viskositätsähnliche Reibung aufweist.

Matthew J Doyle, Andrei I Golov, Paul M Walmsley, Andrew W Baggaley2026-03-02⚛️ quant-ph

Upscaling the Navier-Stokes-Cahn-Hilliard model for incompressible multiphase flow in inhomogeneous porous media

Diese Arbeit leitet durch Volumenmittelung ein makroskopisches Modell für die Zweiphasenströmung in inhomogenen porösen Medien ab, das die Navier-Stokes- und Cahn-Hilliard-Gleichungen auf Porenskala integriert, den Benetzungseffekt formal in das chemische Potenzial einbezieht und durch numerische Simulationen die Eignung des Ansatzes zur Erfassung wesentlicher Strömungscharakteristika nachweist.

Chunhua Zhang, Peiyao Liu, Cheng Peng, Lian-Ping Wang, Zhaoli Guo2026-03-02🔢 math-ph

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