967 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.
Diese Untersuchung zweidimensionaler zerstäubender Flüssigkeitsstrahlen zeigt, dass die fraktale Dimension kein einzelner globaler Exponent, sondern eine skalen- und strukturbhängige Variable ist, wobei die gemessene Dimension über verschiedene Auflösungsskalen hinweg sowie bei unterschiedlichen Grenzflächenkomponenten wie dem Hauptstrahlkörper, Ligamenten und Tröpfchen variiert.
Diese Studie zeigt experimentell und theoretisch, dass die Sinkgeschwindigkeit von Bravais-Gitter-Einheitszellen eine Potenzgesetz-Beziehung zum Feststoffanteil aufweist, wobei Wandeffekte des Behälters den beobachteten Exponenten erheblich beeinflussen, eine Korrektur dieser Wände jedoch eine universelle Skalierung von 0,30 für unbegrenzte Bereiche offenbart.
Mithilfe hochauflösender, GPU-beschleunigter direkter numerischer Simulationen zeigt diese Studie, dass sich bei supersonischer Turbulenz die Mechanismen des Energietransfers fundamental ändern, was sich in einem Übergang von einer Kolmogorov-ähnlichen zu einer Burgers-ähnlichen Skalierung in den Rotationsenergiespektren äußert, der durch einen dominierenden energietransfer über Skalen hinweg von solenoidalen zu kompressiven Moden angetrieben wird.
Diese Studie zeigt, dass der impulsartige Tropfenabrieb von einer gezupften Saite durch eine energetische Bilanz bestimmt wird, bei der die über die Kontaktlinie übertragene mechanische Arbeit eine schnelle Fadenstreckung antreibt, die letztlich durch viskose Dissipation begrenzt wird.
Diese Arbeit demonstriert experimentell die kontrollierte Erzeugung von Typ-II-Wellenwirbeln um eine oszillierende subwellenlängige „Insel" mittels Labor-Gravitations-Kapillarwellen und zeigt, dass das Auftreten und die Händigkeit der Wirbel durch Justierung der relativen Phase zwischen der dipolaren Quelle und einer einfallenden ebenen Welle präzise gesteuert werden können.
Diese Studie zeigt, dass bedingte Rauschreduktions-Diffusions-Wahrscheinlichkeitsmodelle hochauflösende turbulente Strömungsfelder der atmosphärischen Grenzschicht aus groben Eingaben effektiv rekonstruieren können, wodurch die Rechenkosten von Large-Eddy-Simulationen für Windenergieanwendungen erheblich gesenkt werden, während die physikalische Genauigkeit innerhalb des Trainingsbereichs erhalten bleibt, obwohl die Generalisierung auf höhere Windgeschwindigkeiten nach wie vor eine Herausforderung darstellt.
Dieser Beitrag wendet Liu's Methode der Multiplikatoren an, um thermodynamisch konsistente Stoffgesetze für Korteweg-Fluide herzuleiten, wobei temperaturabhängige Kapillareffekte und die Kreuzkopplung zwischen mechanischen und thermischen Phänomenen erfolgreich integriert werden, während gleichzeitig eine verallgemeinerte Gibbs-Beziehung etabliert wird.
Diese Studie entwickelt eine Reinforcement-Learning-Steuerungsstrategie unter Verwendung von Proximal Policy Optimization, um 3D-Flüssigmetallfilme auf bewegten Substraten zu stabilisieren, indem Gasstrahlen und elektromagnetische Aktoren koordiniert werden, die durch das Drücken von Wellenkämmen und Anheben von Wellentälern die Grenzflächeninstabilitäten wirksam reduzieren.
Diese Studie zeigt, dass ein reziprok schlagender Schwimmer in kohäsiven granularen Hydrogelen signifikante Fortbewegung erreicht, und zwar speziell dann, wenn seine Schlagfrequenz mit der inversen Relaxationszeit des Materials übereinstimmt, ein Phänomen, das durch Hysterese in den Widerstands- und Vortriebskräften verursacht wird, welche durch Zonen niedriger Dichte und Trägheit entstehen und zu einer Bewegung führen, die der in kohäsionsfreien granularen Medien beobachteten entgegengesetzt ist.
Dieser Beitrag stellt ein prädiktives Zwei-Punkt-Statistik-Schließungsframework für Turbulenz vor, das im physikalischen Raum formuliert ist, Fourier-Transformationen vermeidet, indem es diskrete Evolutionsgleichungen und EDQNM-inspirierte nichtlineare Schließungen verwendet, um homogene isotrope Turbulenz präzise zu modellieren, und dabei Vorteile für inhomogene und anisotrope Strömungen bietet, bei denen spektrale Methoden schlecht konditioniert sind.