Comparison of data-driven symmetry-preserving closure models for large-eddy simulation

Diese Studie vergleicht verschiedene datengetriebene Ansätze zur Erhaltung von Symmetrien in Large-Eddy-Simulationen und zeigt, dass symmetrieerhaltende neuronale Netze zwar ähnliche Vorhersagegenauigkeit wie unbeschränkte Modelle erreichen, aber physikalisch konsistentere Geschwindigkeitsgradient-Statistiken liefern, was die Bedeutung der Symmetrieerhaltung für die Qualität des gelernten Abschlusses unterstreicht.

Syver Døving Agdestein, Benjamin Sanderse2026-03-06🔬 physics

2D capillary liquid drops with constant vorticity: rotating waves existence and a conditional energetic stability result for rotating circles

Diese Arbeit untersucht zweidimensionale kapillare Flüssigkeitstropfen mit konstanter Wirbelstärke, indem sie die Existenz rotierender Wellen mittels Bifurkationstheorie und kritischer Punkte nachweist und unter der Bedingung konstanter Volumen- und Schwerpunktswerte eine energetische Stabilität für rotierende Kreise herleitet.

Giuseppe La Scala2026-03-06🔬 physics

Attenuation of long waves through regions of irregular floating ice and bathymetry

Diese Arbeit stellt eine energieerhaltende, korrigierte Theorie zur Dämpfung von Langwellen durch unregelmäßige schwimmende Eisschollen und variierende Wassertiefen vor, die durch numerische Simulationen validiert wird und wesentliche Merkmale von Felddaten, einschließlich der frequenzabhängigen Dämpfung und des Hochfrequenz-Roll-over-Effekts, erfolgreich nachbildet.

Lloyd Dafydd, Richard Porter2026-03-05🔬 physics

Explanation of constant mean angular momentum in high-Reynolds-number Taylor--Couette turbulence in terms of history effects

Diese Studie erklärt das Auftreten nahezu konstanter mittlerer Drehimpulsprofile in der Taylor-Couette-Turbulenz bei hohen Reynoldszahlen durch den Nachweis, dass der Konvektionseffekt der Reynolds-Spannungen – modelliert als Geschichtseffekt mittels der Jaumann-Ableitung – für die korrekte Vorhersage dieser Profile entscheidend ist.

Kazuhiro Inagaki, Yasufumi Horimoto2026-03-05🔬 physics

Simply Connected Topology in Perturbed Vortices and Field-Reversed Configurations

Diese Arbeit widerlegt die langjährige Annahme, dass Null-Helicitäts-Vortexe wie Hill's Vortex und Feldumgekehrte Konfigurationen (FRCs) ausschließlich toroidale Topologien aufweisen, und beweist, dass bereits kleinste ungerade-paritäre Störungen im Inneren einfach zusammenhängende Flussflächen erzeugen, was zu einer dreifachen topologischen Klassifizierung führt und die Grundlagen der FRC-Fusionsphysik sowie der Strömungsmechanik neu bewertet.

Taosif Ahsan, Samuel A. Cohen, Alan H. Glasser2026-03-05🔬 physics

On the attenuation of waves through broken ice of randomly-varying thickness on water of finite depth

Diese Arbeit erweitert ein bestehendes Modell zur Wellenabschwächung in zerbrochener Eisdecke auf Gewässer endlicher Tiefe, indem sie eine Mehrskalenanalyse verwendet, um eine explizite Ausdrucksform für die Dämpfung zu liefern, die eine Proportionalität zur achten Potenz der Frequenz bei niedrigen Frequenzen sowie einen Roll-over-Effekt bei höheren Frequenzen vorhersagt und durch numerische Simulationen sowie Feldmessungen validiert wird.

Lloyd Dafydd, Richard Porter2026-03-05🔬 physics

A HHO formulation for variable density incompressible flows where the density is purely advected

Diese Arbeit stellt ein Hybrid High-Order (HHO)-Verfahren für inkompressible Strömungen mit variabler Dichte vor, das eine exakte Volumenerhaltung und reine Dichte-Advektion gewährleistet und sich durch Druckrobustheit, hohe zeitliche Genauigkeit sowie effiziente Lösungsstrategien für die Simulation von Mehrphasenströmungen und Rayleigh-Taylor-Instabilitäten auszeichnet.

Lorenzo Botti, Francesco Carlo Massa2026-03-05🔬 physics

Topology Controls the Phase Separation Dynamics of Multicomponent Fluid Mixtures

Die Studie zeigt, dass die Topologie, insbesondere durch die Anwendung des Vier-Farben-Satzes in dünnen Geometrien, die Dynamik der Phasentrennung in mehrkomponentigen Fluiden steuert, indem sie das Koaleszieren unterdrückt und zu universellen, diffusionsdominierten Vergröberungsgesetzen führt, während in dreidimensionalen Systemen eine solche Unterdrückung nur asymptotisch erreicht wird.

Michael Rennick, Xitong Zhang, Halim Kusumaatmaja2026-03-05🔬 physics

Clustering the Flow: A Data-Driven Framework for Pattern Discovery in Fluid Dynamics

Diese Arbeit stellt einen neuartigen, rein datengetriebenen Ansatz vor, der VQPCA-Clustering nutzt, um ohne adjungierte Methoden strukturelle Sensitivitätszonen in Strömungen effizient zu identifizieren und so sowohl die Wirbelstraße hinter einem Zylinder als auch komplexe synthetische Strahlströmungen für die Analyse und Steuerung zu untersuchen.

Juan Angel Martin, Eva Muñoz, Himanshu Dave + 2 more2026-03-05🔬 physics

Turbulence generation and data assimilation in wall-bounded flows with a latent diffusion model

Die Studie stellt einen neuartigen generativen Rahmenwerk vor, der einen β-Variational Autoencoder mit einem Transformer-basierten Diffusionsmodell kombiniert, um wandgebundene turbulente Strömungen mit einer beispiellosen Kompressionsrate von O(105)O(10^5) zu rekonstruieren und dabei durch Bayessche Konditionierung eine skalierbare Datenassimilation ohne erneutes Training zu ermöglichen, wobei jedoch ein inhärenter Zielkonflikt zwischen der Einhaltung komplexer statistischer Randbedingungen und der Wahrung der physikalischen Genauigkeit sowie der Vielfalt der Proben besteht.

Fabian Steinbrenner, Baris Turan, Hao Teng + 1 more2026-03-05🔬 physics