A global well-posedness result for the three-dimensional inviscid quasi-geostrophic equation over a cylindrical domain

Die Arbeit beweist die globale Existenz und Eindeutigkeit einer verallgemeinerten Lösung für die dreidimensionale, viskositätsfreie quasi-geostrophische Gleichung auf einem zylindrischen Gebiet mit mehrfach zusammenhängendem Querschnitt unter homogenen Neumann-Randbedingungen sowie No-Flux-Bedingungen mit konstanten Zirkulationen, sofern die Anfangspotentialwirbelverteilung beschränkt ist.

Qingshan ChenTue, 10 Ma🔬 physics

Statistical State Dynamics of Large-Scale Structure Formation in Shallow Water Magnetohydrodynamic Turbulence

Diese Studie erweitert das statistische Zustandsdynamik-Rahmenwerk (SSD) auf flache Wasser-Magnetohydrodynamik-Turbulenz, um die spontane Bildung und statistische Gleichgewichtsbildung von Zonal-Jet-Toroidalfeld-Strukturen zu erklären, die sowohl durch Reynolds- als auch durch Maxwell-Spannungen angetrieben werden und Phänomene wie die solare Superrotation sowie den 22-jährigen Sonnenzyklus modellieren.

Eojin Kim, Brian F. FarrellTue, 10 Ma🔬 physics

Meta-PINNs: Meta-Learning Enhanced Physics-Informed Machine Learning Framework for Turbomachinery Flow Predictions under Varying Operation Conditions

Diese Studie stellt ein neuartiges Meta-PINN-Framework vor, das durch Meta-Learning die Konvergenz und Generalisierung von physik-informierten neuronalen Netzen für Strömungsvorhersagen in der Turbomaschinenbau unter variierenden Betriebsbedingungen signifikant verbessert und dabei sowohl die Genauigkeit als auch die Recheneffizienz gegenüber herkömmlichen Methoden steigert.

Yuling Han, Zhihui Li, Zhibin YuTue, 10 Ma🔬 physics

Unified Structural-Hydrodynamic Modeling of Underwater Underactuated Mechanisms and Soft Robots

Diese Arbeit stellt einen trajektorienbasierten globalen Optimierungsrahmen vor, der durch gleichzeitige Identifizierung gekoppelter interner struktureller und externer hydrodynamischer Parameter eine hochpräzise Modellierung und Simulation von unterwasserbetriebenen, unteraktuierten Mechanismen sowie weichen Robotern ermöglicht.

Chenrui Zhang, Yiyuan Zhang, Yunfei Ye, Junkai Chen, Haozhe Wang, Cecilia LaschiTue, 10 Ma🔬 physics

Manifold-Adapted Sparse RBF-SINDy: Unbiased Library Construction and Unsupervised Discovery of Dynamical States in Turbulent Wall Flows

Die Studie präsentiert eine manigfaltigkeitsangepasste, sparse RBF-SINDy-Methode, die durch eine geometrisch korrekte Bibliothekserstellung und eine Bogenlängen-basierte Neustichprobe aus reinen Wandmessungen die unsupervised Entdeckung der dynamischen Skelettzustände und Übergänge in turbulenten Wandströmungen ermöglicht.

Miguel Perez-Cuadrado, Giorgio Maria Cavallazzi, Alfredo PinelliTue, 10 Ma🔬 physics

Sensitivity of Isothermal Swirl Combustor Flow to Inlet Reynolds Number

Diese Studie untersucht mittels RANS-Simulationen den Einfluss des Einlass-Reynolds-Zahl auf das isotherme Strömungsfeld in einem Wirbelbrenner und zeigt, dass eine Erhöhung der Reynolds-Zahl die Rückströmzonen intensiviert, die axiale Lage der inneren Rezirkulationszone jedoch stabil bleibt, was auf eine robuste Flammenverankerung unter variierenden Trägheitsbedingungen hindeutet.

Madan Lal Mahato, Nitesh Kumar SahuTue, 10 Ma🔬 physics

A simple experiment for observing clustering and dynamics of coalescing particles in air turbulence

Diese Studie stellt eine neuartige experimentelle Plattform mit dreidimensionaler Lagrange-Partikelverfolgung vor, die durch die Entwicklung und Anwendung spezifischer Filterverfahren zur Eliminierung von Messartefakten eine zuverlässige Untersuchung des Clusterns und der Kollisionen von Trägheitspartikeln in Luftturbulenzen auf sub-Kolmogorov-Skalen ermöglicht.

L. Fu, J. Feng, Y. Chen, F. Gong, X. Meng, E. -W. SawTue, 10 Ma🔬 physics

Nonlinear evolution of unstable solar inertial modes: The case of viscous modes on a differentially rotating sphere

Diese Studie untersucht mittels direkter numerischer Simulationen und theoretischer Analyse die nichtlineare Evolution der instabilen solaren Inertialmoden auf einer differenziell rotierenden Kugel und zeigt, dass die beobachtete Amplitude des m=1m=1-Modus durch eine superkritische Hopf-Bifurkation begrenzt wird, bei der Reynolds-Spannungen die differentielle Rotation glätten.

Muneeb Mushtaq, Damien Fournier, Rama Ayoub, Peter J. Schmid, Laurent GizonTue, 10 Ma🔭 astro-ph

Glassy phase transition in immiscible steady-state two-phase flow in porous media

Die Studie zeigt, dass sich das makroskopische Verhalten von Zweiphasenströmungen in porösen Medien durch eine auf dem Maximum-Entropie-Prinzip und maschinellem Lernen basierende Abbildung auf ein Spin-Glas-Modell erfolgreich vorhersagen lässt, wobei der Übergang in die glasartige Phase des Modells mit einem nichtlinearen Strömungsregime und Hysterese korreliert.

Santanu Sinha, Humberto Carmona, José S. Andrade Jr., Alex HansenTue, 10 Ma🔬 physics

Wave-induced drift in third-order deep-water theory

Diese Studie untersucht die durch Wellen induzierte Drift in der nichtlinearen Theorie dritter Ordnung für Tiefwasser und zeigt, dass die klassische Stokes-Drift-Formulierung die Drift an der Oberfläche leicht unterschätzt und in der Tiefe überschätzt, während die Einbeziehung von Differenzharmonischen die Übereinstimmung mit nichtlinearen Wellentheorien, insbesondere in größeren Tiefen, verbessert.

Raphael StuhlmeierThu, 12 Ma🔬 physics

Waves in a shear flow: transition between the KH, Holmboe and Miles instability

Diese Studie identifiziert erstmals in einem einzigen Hintergrundzustand einen Übergang zwischen Kelvin-Helmholtz-, Holmboe- und Miles-Instabilitäten an der Grenzfläche zweier nicht mischbarer Flüssigkeiten und zeigt, wie sich die dominierende Welleninstabilität sowie die Struktur des Reynolds-Spannungsprofils in Abhängigkeit vom Dichteverhältnis ändern.

Anil Kumar, S. Ravichandran, Ratul DasguptaThu, 12 Ma🔬 physics

Waviness and self-sustained turbulence in plane Couette-Poiseuille flow

Die Studie zeigt mittels direkter numerischer Simulationen, dass die Wellenform der Streifen in einer Couette-Poiseuille-Strömung eine quadratische Funktion der Rollenstärke ist, sofern die Rollenamplitude ausreichend groß ist, was einen wesentlichen Schritt im Waleffe-Modell für den selbstunterhaltenden Turbulenzprozess bestätigt.

Manuel Etchevest, Pablo Dmitruk, Supriya Karmakar, Benoît Semin, Ramiro Godoy-Diana, José Eduardo WesfreidThu, 12 Ma🔬 physics