989 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.
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Im Folgenden finden Sie die aktuellsten Beiträge aus diesem spannenden Bereich der Physik, die Sie direkt zu den neuesten Erkenntnissen führen.
Diese Studie untersucht die rheologischen Eigenschaften und scherverursachten Strukturen ferroelektrischer nematischer Flüssigkristalle, wobei sie die Temperatur- und Scherratenabhängigkeit der Viskosität sowie charakteristische Ausrichtungsregime und den Einfluss der Polarisation auf die Fließdynamik in verschiedenen Mesophasen aufzeigt.
Die Studie stellt eine neue dimensionsreduzierende Methode namens CoK-PCA vor, die auf dem Co-Kurtosis-Tensor basiert und im Vergleich zur herkömmlichen Hauptkomponentenanalyse (PCA) die Genauigkeit bei der Darstellung komplexer Verbrennungsphänomene, insbesondere von Zündkeim-Dynamiken und Reaktionsraten, verbessert.
Die Autoren führen ein zweidimensionales nicht-reziprokes Cahn-Hilliard-Navier-Stokes-Modell ein, um eine neuartige Art von Turbulenz in binären Fluiden zu untersuchen, die durch eine inverse Energiekaskade und einen nicht-reziproken Fluss gekennzeichnet ist, der mit steigender Reynolds-Zahl unterdrückt wird.
Die Arbeit stellt einen störungstheoretischen Rahmen zur statistischen Beschreibung von selbstorganisierten turbulenten Strömungen vor, der die universelle Rolle von Erhaltungsgrößen und Symmetrien bei der Bildung großskaliger Kondensate in verschiedenen Modellen wie der zweidimensionalen Navier-Stokes-Gleichung, der quasigeostrophischen Gleichung und rotierender dreidimensionaler Turbulenz aufzeigt.
Diese Arbeit stellt ein physikalisches, neuronales Operator-Framework vor, das die Rechenkosten der Direct Simulation Monte Carlo-Methode für nichtgleichgewichtige verdünnte Gase senkt, indem es ein stochastisches neuronales Kollisionskern-Modell für Variable-Harte-Kugel-Surrogate und einen effizienten \emph{ab initio}-Operator zur Vorhersage von Streuwinkeln kombiniert, wodurch physikalische Erhaltungssätze gewahrt und eine hohe Generalisierungsfähigkeit ohne Nachtraining erreicht wird.
Die Studie zeigt, dass ein zweidimensionales Fluid aus chiralen, harten Scheiben trotz der mikroskopischen Brechung der Zeitumkehrsymmetrie das H-Theorem erfüllt und liefert im Verdünnungslimit analytische Ausdrücke für Scher- und ungerade Viskosität sowie Wärmeleitfähigkeit, die durch Molekulardynamiksimulationen bestätigt werden.
Mittels hochauflösender dreidimensionaler direkter numerischer Simulationen zeigt die Studie, dass eine instabile magnetische Jetströmung ohne äußere Einwirkung durch eine dreidimensionale Stromschichtinstabilität und stochastische Rekonnektion eine selbstsustantierte Transition von laminarer zu vollständig entwickelter Turbulenz vollzieht, wobei die Kopplung zwischen turbulenter elektromotorischer Kraft und magnetischer Scherung die dominierende Quelle für die turbulente Energieproduktion darstellt.
Die Studie zeigt, dass sich prolate und oblate Sphäroide in einem diatomaren Gas unter einem Magnetfeld aufgrund des Senftleben-Beenakker-Effekts und der daraus resultierenden anisotropen, ungeraden Viskositäten durch unterschiedliche Sedimentationskräfte trennen lassen.
Diese Studie zeigt, dass die Variation der Frequenz eines zeitabhängigen Magnetfelds während der Verdunstung eines Ferrofluidtropfens die Ablagerungsmorphologie von der Bildung mehrerer konzentrischer Ringe bei niedrigen Frequenzen bis hin zur Unterdrückung des Kaffeering-Effekts und zentraler Partikelablagerung bei hohen Frequenzen steuert, wobei ein diffusionsdominierter Mechanismus und eine neu eingeführte magnetische Schaltzahl den Übergang bestimmen.
Dieser Artikel erweitert ein multiskaliges Modellierungsframework für Meereisschollen, indem er rotierende Schollen und nichtlineare Kontaktkräfte in eine partikelbasierte, kinetische und hydrodynamische Hierarchie integriert, um realistischere makroskopische Gleichungen für die Rheologie von Meereis zu erhalten.