1273 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.
Die Studie nutzt umfangreiche direkte numerische Simulationen über extrem lange Zeiträume, um den Zerfall homogener Turbulenz zu analysieren und zeigt, dass die Energieabnahme zwar einem Potenzgesetz folgt, jedoch stark von Randeffekten beeinflusst wird, was die Universalität des Energierückgangs einschränkt und möglicherweise die Universalität der Enstrophiendissipation als aussagekräftigeren Parameter nahelegt.
Diese Arbeit liefert analytische Lösungen für die durch Verdunstung und Oberflächenspannungsgradienten verursachten Stokes-Strömungen in einer sessilen halbkugelförmigen Tröpfchen und untersucht dabei den Einfluss der Randbedingungen an der Substratgrenze auf den Übergang von Kapillar- zu Marangoni-Konvektion.
In dieser Studie wird die bislang nicht direkt gemessene nanoskalige elektroviskose Auftriebskraft geladener Partikel in Elektrolyten mittels Rasterkraftmikroskopie quantifiziert und durch eine neue analytische Theorie, die die experimentell erstmals beobachtete Sättigung bei hohen Geschwindigkeiten erklärt, präzise beschrieben.
Diese Studie vergleicht rheoskopische Visualisierungen mit PIV-Messungen in einem Couette-Poiseuille-Experiment und zeigt, dass die aus der Visualisierung abgeleitete Zerfallszeit des turbulenten Anteils dem Zerfall der streifenförmigen Geschwindigkeitsschwankungen (Streaks) entspricht, während PIV zusätzlich eine unterschiedliche Zerfallszeit für die rollenartigen Schwankungen (Rolls) offenbart.
Die Studie zeigt mittels direkter numerischer Simulationen und theoretischer Analyse, dass realistische Randbedingungen an den Endwänden in der Taylor-Couette-Strömung zu mehreren stabilen Zuständen mit ausgeprägter Hysterese führen und den Übergang von laminaren zu turbulenten Regimen maßgeblich beeinflussen.
Diese Studie stellt zwei praktische und kosteneffiziente numerische Verbesserungen für die Modellierung unlöslicher Tenside in Zweiphasenströmungen mittels der Diffus-Interface-Methode vor, deren Wirksamkeit durch eine Reihe von Tests und einen neuen Benchmark-Fall nachgewiesen wird.
Die Studie zeigt mittels direkter numerischer Simulationen, dass die Paarstreuung in isothermer kompressibler Turbulenz intermittierend und nicht universell ist, wobei sich die Skalierungsexponenten für Verdopplungs- und Halbierungszeiten je nach Art der Anregung (solenoidal oder irrotational) und der Mach-Zahl unterschiedlich verhalten.
Die Studie zeigt mittels direkter numerischer Simulationen, dass erzwungene, stabil geschichtete Scherströmungen trotz anhaltender Durchmischung in einen statistisch stationären Zustand übergehen, in dem sich die Scherungstiefe und die turbulenten Skalen auf endliche Werte einstellen und die Strömung sich selbsttätig auf einen Gradienten-Richardson-Zahl-Wert von einreguliert, wobei sich dabei großskalige, anisotrope Strukturen ausbilden.
Diese Studie untersucht den Einfluss numerischer Schemata und Gittergeometrien auf die Auflösung von Stoßwellen in zweidimensionalen supersonischen Strömungen, wobei gezeigt wird, dass bestimmte AUSM+-Formulierungen durch den Einsatz von künstlicher Dissipation und anderen Verfahren nicht-physikalische Störungen wirksam reduzieren und gute Übereinstimmung mit experimentellen Daten erreichen.
Diese Arbeit untersucht numerische Aspekte von drei Gradienten-Rekonstruktionsverfahren und Limitern in einer Finite-Volumen-Simulation für komplexe Geometrien, wobei gezeigt wird, dass fortgeschrittene Formulierungen stabile und genaue Ergebnisse liefern, während einfache Methoden zu Instabilitäten führen, und gleichzeitig eine neue CFL-basierte Konvergenzbeschleunigung vorgestellt wird.