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.
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.
Die Studie zeigt, dass die thermische Trägheit disperser Partikel in einem partikulären Rayleigh-Bénard-System durch die Modifikation des Temperaturprofils infolge von Wärmeaustausch die Konvektionsinstabilität systematisch verzögert und stabilisiert, wobei dieser Effekt mit dem Verhältnis der spezifischen Wärmekapazitäten zunimmt.
Diese Studie identifiziert gravitative Effekte und druckinduzierte Änderungen der interfacialen Spannungen als mikroskopische Ursachen für die beobachtete Größenabhängigkeit, Vorzeichenwechsel und Variabilität der Linienspannung von Tropfen über mehrere Größenordnungen hinweg.
Die Autoren stellen ein generatives Diffusionsmodell vor, das durch die Integration eines physik-informierten Trainingsziels und eines projektionsbasierten Umkehrprozesses mit einem Helmholtz-Hodge-Operator physikalisch exakt inkompressible Strömungen unter beliebigen Hindernisgeometrien und Randbedingungen synthetisiert.
Diese Studie stellt eine optimierte, höherordentliche harmonische Oberflächen-Tessellierung für additiv gefertigte Luft-Luft-Wärmetauscher vor, die im Vergleich zu Gyroid-TPMS-Strukturen bei turbulenten Strömungen eine überlegene thermohydraulische Leistung mit höherem Wirkungsgrad und geringerem Druckverlust bietet.
Diese experimentelle Studie zeigt, dass turbulente Rayleigh-Bénard-Konvektion in einer Zelle mit einem Seitenverhältnis von 10 mehrere metastabile Strömungszustände mit variierenden Rollenanzahlen aufweist, deren Übergang zu plume-dominierten Strukturen bei hohen Prandtl-Zahlen die globale Impuls- und Wärmetransport-Skalierung verändert und durch Anfangsbedingungen beeinflusst wird.
Diese Studie untersucht die Entstehung von Wirbelschnüren in Francis-Turbinen-Druckrohren als instabile Moden der Wirbelzerstörung und identifiziert sowohl superkritische Hopf-Bifurkationen als auch subkritische Lösungen mit Hysterese sowie eine transkritische Bifurkation bei nominalem Lastbetrieb, die die Dynamik von Rezirkulationsblasen und helikalen Wirbeln erklärt.
Diese Studie kombiniert experimentelle und theoretische Untersuchungen, um ein modifiziertes Verdunstungsmodell zu entwickeln, das den Einfluss von Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Formoszillationen auf die Verdunstungsdynamik frei schwebender Wassertropfen in einem Aufwind präzise beschreibt und validiert.
Die Studie zeigt, dass die Steuerung der viskoelastischen Eigenschaften einer Flüssigkeit in einem Mikrokanal durch das Zusammenspiel von Reynolds- und viskoelastischen Spannungen sowie durch viskoelastische Scherwellen die akustische Strömung verstärken, unterdrücken oder umkehren kann.
Die Studie untersucht mittels numerischer Simulationen und eines erweiterten Ka-Pi-bara-Modells die Umwandlung zwischen kinetischer und Oberflächenenergie in periodisch angeregter multiphasiger Turbulenz und zeigt, dass die Oberflächenenergie im Gegensatz zur kinetischen Energie stets im Gleichgewicht bleibt, was auf das Fehlen einer Oberflächenenergie-Kaskade hindeutet.
Diese Studie zeigt, dass stoßinduzierte Flüssigkeitsstrahlen im Vergleich zu laserinduzierten Strahlen bei ähnlichen Geschwindigkeiten eine größere Eindringtiefe in hautsimulierende Materialien erreichen und schlägt ein Scherverformungsmodell vor, das die Penetration durch die Umwandlung der kinetischen Energie des zylindrischen Strahls in Verformungsarbeit erklärt.