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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.
Diese Arbeit präsentiert ein selbstkonsistentes numerisches Modell, das zeigt, wie interne Schwerewellen durch die Kopplung von konvektiven Kernen und stabil geschichteten Hüllen in polaren Geometrien periodische Oszillationen der mittleren azimutalen Strömung in Sternen hervorrufen können.
Diese Arbeit untersucht experimentell die durch vertikale Erregung induzierten parametrischen Sloshing-Effekte in einem horizontal liegenden zylindrischen Tank und nutzt einen erweiterten Kalman-Filter, um die daraus resultierende thermische Entschichtung sowie den massiven Anstieg des Wärme- und Stofftransports in Echtzeit zu charakterisieren.
Diese Studie untersucht mittels einer hybriden RANS/LES-Simulation die dreidimensionale Organisation und Wirbel-Dynamik von Strömungsabrisszellen über einem Tragflügel und identifiziert dabei einen neuartigen Mechanismus, bei dem die Maxima der spanweiten Geschwindigkeitsstrukturen mit zunehmendem Abstand linear rotieren.
Diese Arbeit entwickelt ein analytisches Modell, das die Entstehung und Sättigung von Stall-Zellen auf Tragflächen durch die Kopplung von Crow-ähnlichen Instabilitäten gegenläufig rotierender Wirbelstrukturen und der Birkhoff-Rott-Gleichung physikalisch beschreibt und validiert.
Diese Arbeit präsentiert eine numerische Lösung für das dreiphasige Stefan-Problem in Kugelkoordinaten mittels einer Fixed-Grid-Sharp-Interface-Methode, um die gleichzeitigen Phasenwechsel bei Partikeln sowie die Bedeutung kinetischer Energieeffekte bei Nanopartikeln zu untersuchen.
Diese Arbeit untersucht die Entstehung und Admissibilität von dispersiven Solitärwellen in Murgängen auf flachen Hangneigungen mittels einer KdV-Reduktion und zeigt auf, dass diese Pulse als regimespezifische Ergänzung zu Rollwellen die Mobilität in sanften Abschnitten beeinflussen können.
Diese Studie untersucht die Modellierung und Dynamik eines axialsymmetrischen, gravitationsgetriebenen dünnen Flüssigkeitsfilms auf einer konischen Oberfläche und zeigt auf, dass die Krümmung der Oberfläche sowie der radiale Abstand zur Spitze die Wellenstabilität und das Wellenverhalten maßgeblich beeinflussen.
Diese Arbeit untersucht mittels Large-Eddy-Simulationen mithilfe einer hochauflösenden Discontinuous-Galerkin-Methode den Einfluss verschiedener Einströmbedingungen auf die Entwicklung und die turbulenten Eigenschaften von Überschallstrahlen und stellt die Ergebnisse als hochdetaillierte Datenbank zur Verfügung.
Diese Studie untersucht mittels 3D-Magnetresonanztomographie (MRI) und numerischer Strömungssimulation (CFD) die komplexen dreidimensionalen Flüssigkeitsströmungen in additiv gefertigten TPMS-Strukturen, um deren Eignung für den Einsatz in SMART-Reaktoren zu bewerten.
In dieser Arbeit wird die neu entwickelte Wave-Particle Turbulent Simulation (WPTS) unter Verwendung eines auf der Prandtlschen Mischungshypothese basierenden Zeitabschlusssystems auf räumlich sich entwickelnde Rundstrahlen angewendet und erfolgreich validiert.