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 Studie nutzt direkte numerische Simulationen, um zu zeigen, dass bei MILD-Verbrennung die Zündung primär durch die Mischung mit heißen Verbrennungsprodukten gesteuert wird und überwiegend im Modus der vorgemischten Autozündung erfolgt, während nicht-MILD-Bedingungen einen signifikanten Beitrag der vorgemischten Deflagration aufweisen.
Die Studie schlägt die Nutzung des elektrosprühenden Kegelstrahl-Modus nahe seiner Stabilitätsgrenze für die präzise Ablagerung einzelner Zellen an benutzerdefinierten Orten vor, wobei die hohe räumliche Auflösung und die nachgewiesene Zellviabilität nach dem Prozess demonstriert werden.
Diese Studie zeigt durch ein mathematisches Stabilitätsmodell und experimentelle Daten, dass der Beginn des Trocknungszustands (Dryout) in zweiphasigen CO₂-Strömungen in Millichannels durch Instabilitäten der Flüssig-Dampf-Grenzfläche ausgelöst wird.
Diese Studie leitet eine verallgemeinerte Formel für die maximale Tangentialgeschwindigkeit tropischer Wirbelstürme ab, die die Einschränkungen unter nicht-symmetrisch-neutralen Bedingungen berücksichtigt und zeigt, dass der Gradient der Sättigungsentropie bei konstanter Temperatur die ausgeglichene Intensität bestimmt, was die Gültigkeit der klassischen Symmetrieannahme während der schnellen Intensivierung widerlegt.
Die Autoren entwickelten und validierten zwei neue OpenFOAM-Löser (epotMicropolarFoam und epotMMRFoam) zur Simulation von MHD-Mikropolarströmungen, die zeigen, dass der bisher oft vernachlässigte Effekt der Mikromagnetorotation (MMR) die Strömungsgeschwindigkeit und Wirbelbildung in biologischen Anwendungen wie Blutfluss signifikant reduziert und stabilisiert.
Die Autoren leiten ein thermodynamisch konsistentes Freigrenzflächenmodell für Zweiphasenströmungen in einem sich entwickelnden Bereich her, das durch Navier-Stokes-Gleichungen und eine bulk-oberflächen-konvektive Cahn-Hilliard-Gleichung die Wechselwirkungen zwischen Volumen und Grenzfläche sowie den Materialaustausch und variable Kontaktwinkel beschreibt.
Dieser Artikel stellt eine datengestützte Methode zur Analyse des transienten Wachstums von Störungen in Scherströmungen vor, die es ermöglicht, optimale Anfangsbedingungen und Energieverstärkungen direkt aus Strömungsdaten zu berechnen, ohne dass eine Linearisierung der Navier-Stokes-Gleichungen oder die Entwicklung neuer Codes erforderlich ist.
Diese Studie nutzt PDE-gestützte Optimierung, um für die eindimensionale Burgers-Gleichung Anfangsbedingungen zu finden, die eine selbstähnliche Energiekaskade gemäß der Kolmogorov-Theorie erzeugen, wobei zwei Lösungsfamilien (viskös und inertial) identifiziert werden, wobei nur die inertialen Lösungen bei geringer Viskosität das gewünschte physikalische Verhalten durch gleichmäßige Wellenfrontsteilheit aufweisen.
Diese Studie liefert erstmals direkte, zeitlich aufgelöste Messungen des dreidimensionalen Strömungsfeldes eines frei schwimmenden Einzellers (Chlamydomonas reinhardtii), enthüllt dabei überraschende Wirbelphänomene und topologische Veränderungen sowie deren biologische Auswirkungen auf den Energieverbrauch und die Schwimmeffizienz.
Die Studie optimiert ein mikrofluidisches Gerät zur Analyse der Chemotaxis von Escherichia coli, wobei sie zeigt, dass die Schwimmgeschwindigkeit im Fluid proportional zum Gradienten der Logarithmus-Konzentration ist, während die chemotaktische Flussdichte an Oberflächen gehemmt wird.