980 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.
Dieser Artikel stellt einen statistisch-mechanischen Ansatz vor, der auf der informationstheoretischen Entropie von Shannon basiert, um das Skalenproblem der zweiphasigen Strömung in porösen Medien zu lösen und dabei ein handhabbares, thermodynamikähnliches Kontinuumsmodell mit neuen emergenten Variablen wie der mitbewegten Geschwindigkeit zu entwickeln.
Die Autoren entwickeln ein physikbasiertes Porennetzwerkmodell für Herschel-Bulkley-Fluide in ungeordneten porösen Medien, das die nichtlineare Strömungsdynamik und den Einfluss von Wandgleiten ohne angepasste Widerstandsparameter korrekt abbildet und zeigt, dass der Druckverlust nahe der Fließgrenze durch die Statistik der Engstellen statt durch makroskopische Längenskalen bestimmt wird.
Diese Arbeit erweitert das etablierte Modell der perkutanen Vertebroplastik unter Verwendung der Theorie poröser Medien um nicht-isotherme Bedingungen und lokale thermische Nichtgleichgewichte, um den Einfluss der niedrigeren Zementtemperatur auf den Injektionsprozess in Wirbelknochen thermodynamisch konsistent abzubilden.
Die Studie kombiniert theoretische Vorhersagen und numerische Simulationen, um zu zeigen, wie eine schwache Axialströmung die dreieckige Instabilität eines verformten Batchelor-Wirbels verändert, indem sie kritische Schichten-Dämpfung reduziert und neue, instabile Modenkombinationen ermöglicht, die bei fehlender Axialströmung gedämpft wären.
Die Studie demonstriert, wie sich mit phototaktischen Mikroalgen und gerichteten Lichtreizen biokonvektive Strömungen steuern lassen, um hunderte große passive Partikel für Anwendungen wie die gezielte Wirkstoffabgabe oder Dekontamination zu transportieren.
Dieses Papier entwickelt eine theoretische Grundlage für die Lösung der Navier-Stokes-Gleichungen unter axialer Symmetrie in einer Zylinder-Topologie durch die Zerlegung des Strömungsfeldes in eine Basis aus Beltrami-, Anti-Beltrami- und geschlossenen Formen, wobei die Bestimmung der Entwicklungskoeffizienten für zukünftige Physik-informierte neuronale Netzwerke vorgesehen ist.
Dieser pädagogisch ausgerichtete Artikel leitet die GLM- und pseudo-Lagrangischen Gleichungen der Fluiddynamik für eine reibungsfreie, inkompressible und homogene Flüssigkeit methodisch neu her, um Lernenden die Wechselwirkung zwischen Mittelströmungen und Wellen verständlich zu machen.
Diese Arbeit untersucht das Langzeitverhalten nicht-rotierender, viskoser Strömungen über Topografien und zeigt, dass sich unter turbulenten Bedingungen große Wirbel unabhängig vom Reynolds-Zahl-Wert in topografischen Tälern ansiedeln, was wesentliche Erkenntnisse für das Verständnis turbulenter Regime in langsam rotierenden planetaren Umgebungen liefert.
Die Arbeit stellt FDTO vor, einen spezialisierten Solver, der durch die Kombination von Finite-Differenzen-Zeitschritten mit körperangepassten Gittern und der Optimierung diskreter Verluste effiziente, genaue und speichersparende Lösungen für inkompressible Strömungen ermöglicht und dabei die Nachteile bestehender PINN- und diskretisierter Optimierungsansätze überwindet.
Diese Studie identifiziert erstmals exakte kohärente Strukturen wie Gleichgewichte, relative periodische Orbits und wandernde Wellen, die der chaotischen Dynamik eines vertikalen Zweiphasen-Films zugrunde liegen, indem sie ein datengesteuertes Verfahren zur Parametrisierung des Inertialmannigfaltigkeit nutzt, um das System auf eine niedrigdimensionale Mannigfaltigkeit zu reduzieren.