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948 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.

Effects of spatially localised pressure gradient histories on recovery of turbulent boundary layers

Diese Studie nutzt die Heißdrahtanemometrie, um zu demonstrieren, dass turbulente Grenzschichten, die räumlich lokalisierten Druckgradientenverläufen ausgesetzt waren, persistente Signaturen der äußeren Schichtturbulenz sowie eine verzögerte strukturelle Reorganisation beibehalten, selbst nachdem sich die mittlere Strömung und die Statistiken der inneren Region wieder auf Bedingungen des Null-Druckgradienten erholt haben.

Zefanya Bramantasaputra, Dea Daniella Wangsawijaya, Bharathram Ganapathisubramani2026-06-02🔬 physics

Lattice Boltzmann Methods for Compressible (Magneto)hydrodynamics

Diese Arbeit führt eine neuartige, hocheffiziente Klasse von Lattice-Boltzmann-Methoden zur Simulation komplexer kompressibler und inkompressibler magnetohydrodynamischer Strömungen ein, die eine Hardwareleistung nahe dem Spitzenwert demonstriert und die dynamische Fluid-Struktur-Interaktion in einem magnetisierten Asteroidenszenario erfolgreich modelliert.

Fedor Bukreev, Adrian Kummerländer, Mathias J. Krause2026-06-02🔬 physics

Solubility enhanced surfactant-induced flow in air-liquid-air sheets

Diese Arbeit zeigt, dass im Gegensatz zu früheren Befunden in anderen Geometrien die Löslichkeit von Tensiden den tensidinduzierten Fluss in Luft-Flüssigkeit-Luft-Filmen um eine Größenordnung verstärkt, ein Phänomen, das durch einen einzelnen Parameter erklärt wird, der die Depletionslänge mit der Filmdicke vergleicht, und durch asymptotische Theorie validiert wurde.

Jun Eshima, Tristan Aurégan, Emmanuel Villermaux, Howard A. Stone, Luc Deike2026-06-02🔬 physics

Explainable deep reinforcement learning reveals energy-efficient control strategies for turbulent drag reduction

Dieses Paper schlägt ein erklärbares Multi-Agenten-Deep-Reinforcement-Learning-Framework vor, das SHAP-gesteuerte Belohnungen nutzt, um eine hocheffiziente Strategie zur Reduzierung des turbulenten Widerstands zu entdecken, wobei durch die Aktivierung druckgesteuerter Kontrollen synchron mit den wandnahen turbulenten Strukturen eine Widerstandsreduktion von 34,44 % und eine Nettoenergieeinsparung von 34,01 % bei minimalen Aktuationskosten erreicht wird.

Federica Tonti, Ricardo Vinuesa2026-06-02🤖 cs.LG

Polymer-Regulated Freezing of Water Droplets Revealed by Synchrotron X-ray Imaging and Raman Spectroscopy

Durch die Kombination von Synchrotron-Röntgenbildgebung und Raman-Spektroskopie zeigt diese Studie, dass Polyvinylalkohol das Gefrieren von Wassertropfen reguliert, indem er eine heterogene Polymersegregation induziert, welche die Gefrierfront verlangsamt, den Einschluss von Blasen unterdrückt und die charakteristische Spitzen-Singularität abflacht.

Hyeonjun An, Bomi Kim, Jae Kwan Im, Min Woo Kim, Seob-Gu Kim, Jae-Hong Lim, Kitae Kim, Joonwoo Jeong2026-06-02🔬 cond-mat

Anti-Fourier heat flux does not certify the fourth-order closure state of a rarefied cavity

Diese Arbeit zeigt auf, dass der Anti-Fourier-Wärmestrom in verdünnten Hohlräumen zwar als physikalisches Validierungsziel dient, jedoch nicht den vollständigen vierten Ordnungsschluss der R26-Hierarchie zertifiziert, da die beobachtbare In-Plane-Flussgröße unempfindlich gegenüber signifikanten Variationen des Skalarüberschusses und der Out-of-Plane-Tensorkomponenten ist, welche grundlegende Positivitätsbeschränkungen erfüllen.

Ehsan Roohi2026-06-02🔬 physics

Sharp-interface Simulations of Energetic Multiphase Flows with Large Density and Viscosity Ratios

Dieses Paper schlägt ein Synchronized Donor-Region of Momentum (SynDRoM)-Framework vor, das mit einem Viskositätsbegrenzer kombiniert wird, um die numerische Robustheit und physikalische Treue von Scharfgrenzen-Simulationen für energetische multiphasische Strömungen mit großen Dichte- und Viskositätsverhältnissen zu verbessern.

Tzu-Yao Huang, Nicolas Valle, Artur K. Lidtke, Kelli Hendrickson, Gabriel D. Weymouth2026-06-02🔬 physics

Leveraging modal structure similarity for simulation of spatially evolving wakes

Diese Arbeit stellt eine kosteneffiziente Methodik zur Simulation räumlich evolvierender Nachlaufströmungen bei hohen Reynolds-Zahlen vor, indem sie die Spektrale Proper Orthogonal Decomposition (SPOD) nutzt, um physikalisch sinnvolle Zuströmbedingungen aus Simulationen mit niedrigeren Reynolds-Zahlen unter Berücksichtigung des Körpers zu rekonstruieren und dadurch präzise Strömungsvorhersagen mit einer Reduktion der Rechenkosten um mehr als eine Größenordnung zu erreichen.

Divyanshu Gola, Sutanu Sarkar2026-06-01🔬 physics

Variational quantum algorithm for anion exchange across electrolyzer membrane

Diese Arbeit präsentiert einen auf Qiskit implementierten variativen Quantenalgorithmus zur Lösung des eindimensionalen Diffusionsproblems mit raumabhängiger Diffusivität, der dessen Fähigkeit demonstriert, den Austausch von Hydroxidionen in alkalischen Elektrolysemembranen zu modellieren, und identifiziert, dass eine signifikante chemische Instabilität erst auftritt, wenn das Diffusionsverhältnis zwischen den Membranschichten etwa 50 überschreitet.

Timur Gubaev, Philipp Pfeffer, Christian Dreßler, Jörg Schumacher2026-06-01⚛️ quant-ph