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.

Scale-resolving simulations and data-driven modal analysis of turbulent transonic buffet cells on infinite swept wings

Diese Studie zeigt mittels impliziter Large-Eddy-Simulationen und modaler Analysen an unendlich gepfeilten Flügeln, dass transsonisches Buffeting aus einer Überlagerung von zweidimensionaler Stoßbewegung und dreidimensionalen, durch mittlere Strömungsablösung getriebenen Instabilitäten besteht, wobei die Entstehung dominanter 3D-Buffet-Zellen eine signifikante Ablösung an der Stoßstelle voraussetzt.

David J. Lusher, Andrea Sansica2026-04-09🔬 physics

An Interpretable Convolutional Neural Network Framework for Fluid Dynamics

Die Studie stellt ein interpretierbares Framework vor, das mithilfe eines einfachen Convolutional Neural Networks (CNN), das auf laminaren Strömungsdaten trainiert wird, eine transparente Verbindung zwischen datengetriebenen Modellen und klassischen Finite-Differenzen-Operatoren der Strömungsmechanik herstellt, wodurch physikalische Prinzipien wie Konsistenz und Symmetrie erlernt und auf verschiedene Strömungsbedingungen sowie Datenquellen verallgemeinert werden können.

Kwame Agyei-Baah, Muhammad Rizwanur Rahman, E. R. Smith2026-04-09🔬 physics

100-Billion-Atom Molecular Dynamics Simulation of Acoustic Cavitation in a Simple Liquid

Auf dem Supercomputer Fugaku durchgeführte Molekulardynamik-Simulationen mit 100 Milliarden Atomen enthüllen erstmals die molekularen Mechanismen der akustischen Kavitation in einer einfachen Flüssigkeit, wobei sich zeigt, dass sich Blasencluster periodisch teilen und wieder vereinen, ohne dass dies einen signifikanten Einfluss auf die makroskopischen akustischen Eigenschaften hat.

Yuta Asano2026-04-09🔬 physics

Multifluid Hydrodynamic Simulation of Metallic-Plate Collision Using the VOF Method

Die vorliegende Studie simuliert die einstufige Kollision von Blei- und Stahlplatten im Kontext der Explosionsverschweißung mittels einer multifluide Godunov-basierten VOF-Methode, die mechanisches Gleichgewicht, Druckrelaxation und Zugspannungen berücksichtigt und deren Ergebnisse mit experimentellen Daten sowie anderen Simulationsverfahren übereinstimmen.

Fedor Belolutskiy, Elena Oparina, Svetlana Fortova2026-04-09🔬 physics

Transonic flow past the complex cavity-sub-cavity configurations

Die Studie untersucht mittels Detached Eddy Simulationen die unströmungsphysikalischen Wechselwirkungen in komplexen Hohlraum-Konfigurationen unter transsonischen Bedingungen, die aus der Integration eines Scramjet-Triebwerks mit einer Trägerrakete resultieren, und identifiziert passive Kontrollstrategien wie belüftete Unterkammern zur effektiven Unterdrückung druckinduzierter Oszillationen.

A. Kuniyil, H. Bansal, J. J. Patel, R. Kumar, R. Sriram, G. Kanagaraj, Niranjan S. Ghaisas, H. Ogawa, S. K. Karthick2026-04-09🔬 physics

Operator Learning for Surrogate Modeling of Wave-Induced Forces from Sea Surface Waves

Diese Arbeit stellt einen Deep Operator Network (DeepONet)-basierten Surrogatmodellansatz vor, der die rechenintensive SWAN-Wellennumerik effizient approximiert und dabei hohe Genauigkeit bei der Vorhersage von Strahlungsstressgradienten und signifikanten Wellenhöhen in realistischen Küstenszenarien erreicht.

Shukai Cai, Sourav Dutta, Mark Loveland, Eirik Valseth, Peter Rivera-Casillas, Corey Trahan, Clint Dawson2026-04-09🔬 physics

Wall heat transfer and flow field configuration of shock wave-turbulent boundary layer interactions on cryogenically cooled wall

Diese experimentelle Studie untersucht die Wechselwirkung zwischen Stoßwellen und turbulenten Grenzschichten an kryogen gekühlten Wänden bei Mach 2,0 und zeigt, dass die Kühlung die Ablösungsstelle stromabwärts verschiebt und den Wärmestrom an dieser Stelle reduziert, wobei kryogene temperatur-sensitive Lacke als wirksames Werkzeug zur Analyse dieser Effekte bestätigt werden.

Yuma Miki, Leo Ando, Azumi Miyazaki, Yasuhiro Egami, Kiyoshi Kinefuchi2026-04-09🔬 physics