physics.flu-dyn Arbeiten

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 $O(10^5)$ 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

Prediction of Extreme Events in Multiscale Simulations of Geophysical Turbulence using Reinforcement Learning

Die Studie stellt SMARL vor, einen Reinforcement-Learning-Ansatz zur Entwicklung stabiler und generalisierbarer Subgrid-Scale-Abschlüsse für geophysikalische Turbulenz, die extreme Ereignisse präzise vorhersagen und dabei die Rechenkosten um bis zu fünf Größenordnungen senken.

Yifei Guan, Lucas Amoudruz, Sergey Litvinov + 4 more2026-03-05🔬 physics

Shock propagation through a local constriction

Diese Studie untersucht mittels validierter Large-Eddy-Simulationen die Wechselwirkung von Stoßwellen mit lokalen Verengungen in Geraden Leitungen und zeigt, dass die Reflexions- und Transmissionsstärken stark von der Blockierungsrate, der Verengungslänge und der Konturform abhängen, woraus semi-empirische Modelle zur Vorhersage der Stoßwellenstärken abgeleitet werden.

Raz Heppner, Hemanth Chandravamsi, Yoav Gichon + 2 more2026-03-05🔬 physics

Separation induced transition in a low pressure turbine under varying compressibility

Diese Studie untersucht mittels hochauflösender direkter numerischer Simulationen den Einfluss der Kompressibilität auf den durch Ablösung induzierten Umschlag in einer Niederdruckturbine und zeigt, dass steigende Mach-Zahlen zwar die Ablöseblasen verkürzen und den Umschlag früher auslösen, jedoch zu einer Zunahme des Impulsverlusts und einem Übergang zu einem streifen-dominierten, bypass-ähnlichen Umschlagsmechanismus führen.

Priya Pal, Abhijeet Guha, Aditi Sengupta2026-03-05🔬 physics

Impact of perturbed eddy-viscosity modeling on stability and shape sensitivity of the hydro-turbine vortex rope using linearized Reynolds-averaged Navier-Stokes equations

Diese Studie zeigt, dass die konsistente Linearisierung von Turbulenzmodellen, insbesondere die Berücksichtigung gestörter Wirbelviskosität, für die korrekte Vorhersage der Formempfindlichkeit von Wirbelseilen in Wasserturbinen entscheidend ist, da statische Modelle trotz ähnlicher Eigenwerte die experimentellen Trends nicht wiedergeben.

Jens S. Müller, Sophie J. Knechtel, Kilian Oberleithner2026-03-05🔬 physics

A Robust Compressible APIC/FLIP Particle Grid Method with Conservative Resampling and Adaptive APIC/PIC Blending

Die Arbeit stellt eine robuste APIC/FLIP-Methode für kompressible Strömungen vor, die durch konservatives Resampling und eine adaptive Mischstrategie das Problem der Partikelverarmung bei Rayleigh-Taylor-Instabilitäten löst und dabei Massenerhaltung sowie Wirbelstrukturen bewahrt.

Jiansheng Yao, Yingkui Zhao2026-03-05🔭 astro-ph

An analytical-numerical coupled model of liquid droplet impact on solid material surfaces

Diese Studie stellt ein analytisch-numerisches Kopplungsmodell vor, das die Tröpfchenimpact-Druckverteilung auf Festkörperoberflächen mittels einer geschlossenen analytischen Lösung beschreibt und mit einer FE-Simulation der Materialantwort verbindet, wodurch sich die Rechenkosten im Vergleich zu SPH-Simulationen um über 97 % senken lassen, ohne die Genauigkeit zu beeinträchtigen.

Hao Hao, Maria N. Charalambides, Yannis Hardalupas + 2 more2026-03-05🔬 physics

Evaluation of the performance of an analytical-numerical coupled method for droplet impacts on soft material surfaces

Diese Studie bewertet die Leistungsfähigkeit eines analytisch-numerischen gekoppelten Modells für Tropfenimpakte auf weichen Materialien und identifiziert einen kritischen Elastizitätsmodul von 10.000 Pa, unterhalb dessen das Modell aufgrund der Vernachlässigung der Oberflächendeformation unphysikalische Überhöhungen der Impaktbelastung aufweist.

Hao Hao, Antonis Sergis, Alex M. K. P. Taylor + 2 more2026-03-05🔬 physics

A Multi-Fidelity Parametric Framework for Reduced-Order Modeling using Optimal Transport-based Interpolation: Applications to Diffused-Interface Two-Phase Flows

Diese Arbeit stellt ein nicht-invasives, datengesteuertes Framework für reduzierte Ordnungsmodelle vor, das Optimal-Transport-Interpolation nutzt, um kostengünstige Low-Fidelity-Modelle für parametrische Probleme und komplexe Zwei-Phasen-Strömungen mit diffusen Grenzflächen durch Korrektur auf High-Fidelity-Niveau zu verbessern.

Moaad Khamlich, Niccolò Tonicello, Federico Pichi + 1 more2026-03-05🔬 physics

Optomicrofluidic measurement of particle-encapsulated droplet system

Die Studie zeigt, dass durch die Optimierung des Partikel-zu-Tropfen-Verhältnisses, der Partikelposition und der Ölschichtdicke die Empfindlichkeit und Signalhomogenität optomikrofluidischer Systeme für fluoreszenzbasierte Einzelzellanalysen erheblich verbessert werden können.

Kanimozhi Kumaresan, Thaipally Sujith, Anil Prabhakar + 1 more2026-03-05🔬 physics.optics

Grid-agnostic volume of fluid approach with interface sharpening and surface tension for compressible multiphase flows

Diese Studie stellt ein gitterunabhängiges Volume-of-Fluid-Verfahren für kompressible Mehrphasenströmungen vor, das eine antidiffusive Volumenkraft zur Grenzflächenverschärfung in Kombination mit Oberflächenspannung und einem AUSM+up-Schema implementiert und durch Validierungstests wie die Young-Laplace-Bedingung sowie Tropfenverformungen erfolgreich verifiziert wird.

J. Marziale, J. Sun, D. Salac + 1 more2026-03-05🔬 physics

Volumetric effects in viscous flows in circular and annular tubes with wavy walls

Die Studie zeigt, dass bei viskosen Strömungen in Rohren mit wellenförmigen Wänden die Annahme eines konstanten mittleren Radius im Vergleich zu einer konstanten Innenraumvolumen-Bedingung zu signifikanten Abweichungen (bis zu 50 %) im Volumenstrom und hydraulischen Widerstand führt, was durch numerische Ergebnisse und eine abgeleitete Skalierungsgesetzmäßigkeit für stationäre und peristaltische Strömungen in kreisförmigen und ringförmigen Rohren quantifiziert wird.

Yisen Guo, John H. Thomas2026-03-05🔬 physics

Dynamic properties in a collisional model for confined granular fluids. A review

Diese Arbeit stellt eine Überprüfung der hydrodynamischen Eigenschaften von granaren Fluiden im $Î$ -Modell dar, das vertikale Anregung durch einen festen Geschwindigkeitszuwachs bei Kollisionen ersetzt, um stationäre Zustände zu beschreiben und Transportkoeffizienten für homogene sowie inhomogene Mischungen abzuleiten, die sich in guter Übereinstimmung mit Simulationen befinden.

Ricardo Brito, Rodrigo Soto, Vicente Garzó2026-03-05🔬 physics

Virtual states and exponential decay in small-scale dynamo

Die Autoren klären die Diskrepanz zwischen der Kazantsev-Theorie und numerischen Simulationen zum kleinen Skalen-Dynamo bei kleinen Prandtl-Zahlen, indem sie zeigen, dass der beobachtete exponentielle Zerfall unterhalb der Schwelle durch ein langlebiges virtuelles Niveau in der zugehörigen Schrödinger-Gleichung verursacht wird, das auf das Abflachen des Geschwindigkeitskorrelators bei großen Skalen zurückzuführen ist.

A. V. Kopyev, V. A. Sirota, A. S. Il'yn + 1 more2026-03-04🔭 astro-ph

Phase-field investigation of non-isothermal solidification coupled with melt flow dynamics

Diese Studie stellt ein thermodynamisch konsistentes, nicht-isothermes Phasenfeldmodell vor, das die Korteweg-Spannung in der Impulsgleichung berücksichtigt, um den Einfluss thermischer Kapillareffekte auf die dendritische Erstarrung unter Schmelzfluss und die Auswirkungen von Viskositätsinterpolationsschemata auf die Haftbedingung zu untersuchen.

Timileyin David Oyedeji, Aaron Brunk, Yangyiwei Yang + 3 more2026-03-04🔬 cond-mat.mtrl-sci

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