1225 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.
In dieser Arbeit wird ein ortsabhängiges Modell für die turbulente vertikale Konvektion vorgeschlagen, das analytische Mitteltemperaturprofile liefert, die durch zwei universelle Skalierungsfunktionen beschrieben werden und in guter Übereinstimmung mit direkten numerischen Simulationen stehen.
Diese Arbeit entwickelt eine Theorie für die Randterme, die die Erhaltung der mittleren quadratischen magnetischen Helizitätsfluktuationen in abklingender MHD-Turbulenz bestimmen, und zeigt, dass diese Erhaltung für lokale und viele nicht-lokale Eichungen (wie die Coulomb-Eichung) gilt, während sie nur für eine spezielle Klasse nicht-lokaler Eichungen verletzt werden kann, was durch numerische Simulationen bestätigt wird.
Die Studie zeigt, dass in nicht-inertialen Strömungen die systematische Ablenkung von Kraft-freien Mikropartikeln an Hindernissen allein durch hydrodynamische Wechselwirkungen möglich ist, sofern die Strömungs- und Hindernisgeometrie die Vorwärts-Rückwärts-Symmetrie brechen, was neue Richtlinien für die berührungslose Partikelmanipulation und -trennung in der Mikrofluidik liefert.
Diese Arbeit stellt eine physikalisch konsistente, kompressible Flammenblattformulierung vor, die die Dissipationsrate der turbulenten kinetischen Energie als Tracking-Variable nutzt, um die Defizite des herkömmlichen FPV-Modells bei der Simulation von Diffusionsflammen zu beheben und eine realistische Kopplung zwischen aufgelösten und subgrid-Skalen zu gewährleisten.
Diese Studie untersucht numerisch die JP-5-Verbrennung in einer Turbinenstatorpassage mittels eines Reynolds-gemittelten Navier-Stokes-Rahmens und eines neuartigen Flammenblattmodells mit Epsilon-Verfolgung, das subgrid-Flammenblatt-Dynamiken über die lokale turbulente kinetische Energiedissipationsrate mit aufgelösten Turbulenzgrößen verknüpft und dabei im Vergleich zu einem Ein-Schritt-Modell niedrigere Spitzentemperaturen sowie durch Pyrolyse und Oxidation verursachte veränderte Reaktionszonen aufzeigt.
Die Studie stellt eine integrierte, vortexgestützte Elektroporationsplattform vor, die durch Größen-selektives Zelltrapping und optimierte Parameter eine effiziente und durchsatzstarke genetische Lieferung von Plasmid-DNA und mRNA in heterogene primäre menschliche Zellen ermöglicht.
Diese experimentelle Studie zeigt, dass die Richtungsspreizung von Wellen nur einen geringen Einfluss auf die Extremwellenbildung bei nichtlinearem Auflaufen hat, während die Einfallrichtung aufgrund der effektiven Bodenneigung eine entscheidende Rolle für das nichtgleichgewichtige Wellenverhalten spielt.
In diesem Experiment wurden die Eigenschaften turbulenter Flecken in hypersonischen Übergangsrandgrenzschichten (Mach 5,85) auf einer ebenen Platte und einem rotationssymmetrischen Kegel untersucht, wobei sich herausstellte, dass sich die Flecken auf der ebenen Platte schneller in Längsrichtung ausdehnen und ihre Rückkanten langsamer wandern als auf dem Kegel, während die Konvektionsgeschwindigkeit der Vorderkante in beiden Fällen 90 % der Randgeschwindigkeit betrug.
Diese Arbeit stellt einen physikgestützten 3D-neuralen Feldansatz vor, der eine effiziente und präzise Vorhersage der hypersonischen Strömung um die Orion-Rückkehrkapsel ermöglicht und dabei die Grenzen traditioneller CFD-Simulationen überwindet.
Diese Studie nutzt Large-Eddy-Simulationen, um die Machbarkeit eines Turbinen-Brenner-Konzepts zu belegen, bei dem Verbrennung die Arbeitsausbeute und thermische Effizienz signifikant steigert, ohne die Gesamtdruckverluste wesentlich zu erhöhen.