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 numerische Studie vergleicht kontinuierlich geschichtete Modelle mit Zweischichtenmodellen für ozeanische Strömungen, beweist die Konvergenz ersterer gegen letztere bei schwacher Scherung und zeigt durch Normalmoden-Analysen, dass Kelvin-Helmholtz-Instabilitäten die Gültigkeitsbereiche gängiger Zweischichtenmodelle einschränken.
Diese Studie demonstriert die Anwendung der synchrotronbasierten XMPI-Technik zur hochauflösenden, vierdimensionalen Visualisierung von Mehrphasenströmungen und Haines-Sprüngen in porösen Medien, wodurch erstmals nicht-wiederholbare Poren-Ereignisse ohne störende Rotationskräfte erfasst und mit Lattice-Boltzmann-Simulationen verglichen werden können, um deren Grenzen bei der Modellierung von Kontaktlinien-Dynamiken aufzuzeigen.
Die Studie zeigt, dass bei turbulenten, vorgemischten Wasserstoff-Jet-Flammen trotz ähnlicher makroskopischer Kennzahlen geometriebedingte Effekte wie die mittlere negative Krümmung und der Druck als kritischer Kleinskalen-Faktor die lokale Reaktivität und die Flammenausbreitung durch veränderte Empfindlichkeiten gegenüber Krümmung und Dehnung fundamental beeinflussen.
Diese Studie zeigt, dass sich turbulente Vordiffusionsflammen von Wasserstoff und Methan trotz unterschiedlicher Lewis-Zahlen und thermodiffusiver Effekte durch ein einheitliches Skalierungs- und Formgesetz beschreiben lassen, das lokale Verbrennungsraten und die mittlere Flammengeometrie über einen weiten Bereich von Turbulenzbedingungen hinweg konsistent erfasst.
Diese Studie nutzt direkte numerische Simulationen polydisperser Tröpfchen in Turbulenz, um die Kollisionswahrscheinlichkeiten im kritischen „Bottleneck"-Bereich zu analysieren, eine verbesserte Parametrisierung für die Radialverteilungsfunktion vorzuschlagen und zu zeigen, dass turbulente Intermittenz das Tröpfchenwachstum beschleunigen und die Niederschlagsbildung erleichtern kann.
Diese Arbeit leitet durch eine auf einem endlichen Längenskalen-Expansionsverfahren basierende Grobstrukturierung der Madelung-Gleichungen eine makroskopische Beschreibung von Quantenflüssigkeiten her, die endlichem Vortizität und eine neuartige, viskositätsähnliche Spannung ermöglicht.
Die Studie zeigt, dass die Verwendung des quasilagrangischen Geschwindigkeitskorrelators in der Kazantsev-Theorie sowie die Berücksichtigung der Reynolds-abhängigen Intermittenz zu einer hervorragenden Übereinstimmung mit numerischen Simulationen des turbulenten Dynamos bei niedrigen Prandtl-Zahlen führen.
Diese Arbeit stellt ein multimodales Lernframework vor, das mithilfe von 4D-Mikrovelocimetrie und einem gekoppelten Graphen-Netzwerk-Simulator sowie einem 3D-U-Net die Poren-skalen-Multiphase-Strömung in realistischen 3D-Materialien effizient vorhersagt und so direkte numerische Simulationen um Größenordnungen beschleunigt, um Anwendungen wie die unterirdische Speicherung von CO₂ und Wasserstoff zu unterstützen.
Diese Arbeit stellt einen adaptiven Diffusions-basierten Ansatz vor, der generatives maschinelles Lernen nutzt, um effiziente, probabilistische Surrogatmodelle für komplexe nichtlineare dynamische Systeme zu entwickeln, die gleichzeitig präzise Langzeitvorhersagen, eine adaptive Sensorplatzierung und eine retraining-freie Datenassimilation ermöglichen.
Diese Studie zeigt, dass die Vernachlässigung der Basset-Boussinesq-Historiekraft bei der Bewegung von Tropfen in geschüttelten Flüssigkeiten zu erheblichen Fehlern führt, da diese Kraft in bestimmten Übergangsregimen die Auslenkungsamplitude um mehr als 60 % reduziert und für leichte Partikel sowie Gasblasen eine besonders signifikante Rolle spielt.