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1255 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.

A spatio-temporal random synthetic turbulent velocity field: The underlying Gaussian structure

Diese Arbeit entwickelt und simuliert ein räumlich-zeitliches, gaußsches Modell für ein inkompressibles turbulentes Geschwindigkeitsfeld, das auf einer divergenzfreien fraktionalen Gaußschen Struktur und einer Ornstein-Uhlenbeck-Evolution der Fourier-Moden basiert und dessen statistische Vorhersagen sowie numerische Ergebnisse mit direkten numerischen Simulationen der Navier-Stokes-Gleichungen übereinstimmen.

Matthieu Chatelain, Júlia Domingues Lemos, Wandrille Ruffenach, Mickaël Bourgoin, Charles-Edouard Bréhier, Laurent Chevillard, Ilias Sibgatullin, Romain Volk2026-03-11🔬 physics

Self-similar scaling of variable-density Rayleigh-Taylor turbulence

Diese Studie untersucht die selbstähnliche Skalierung von Rayleigh-Taylor-Turbulenz mit variabler Dichte mittels einer statistisch stationären Strömungskonfiguration und leitet ein einheitliches Skalierungsgesetz mit einem effektiven Atwood-Zahl-Parameter A∗A^* ab, das das Wachstum der Mischschicht über einen weiten Bereich von Atwood- und Reynolds-Zahlen konsistent beschreibt.

Chian Yeh Goh, Daniel Brito Matehuala, Guillaume Blanquart2026-03-11🔬 physics

On the Mathematical Analysis and Physical Implications of the Principle of Minimum Pressure Gradient

Diese Arbeit stellt eine wechselseitige Äquivalenz zwischen der inkompressiblen Navier-Stokes-Gleichung und dem Prinzip des minimalen Druckgradienten her, wonach eine Strömung genau dann eine Lösung ist, wenn sie den zur Inkompressibilität erforderlichen Druckgradienten minimiert, und bietet damit eine variationelle Perspektive, die die klassische Galerkin-Projektion verallgemeinert und neue Einsichten in Stabilität sowie den Grenzübergang zur Euler-Gleichung liefert.

Haithem Taha2026-03-11🔢 math-ph

Kinematics of Single-Winged Spinning Seeds: A Study on Mahogany and Buddha Coconut Samaras

Diese Studie widerlegt die gängige Annahme einer stationären Flugbewegung bei einflügeligen Samaras von Mahagoni und Buddha-Kokosnuss, indem sie mittels Hochgeschwindigkeitsaufnahmen signifikante zeitliche Schwankungen in den kinematischen Parametern nachweist und darauf aufbauend eine realistischere, harmonisch basierte Modellierung der Aerodynamik vorschlägt.

Yogeshwaran G, Srisha M. V. Rao, Jagadeesh G2026-03-11🔬 physics

Experimental Challenges in Determining Heat Transfer Efficiency Scaling in Highly Turbulent Cryogenic Rayleigh-Benard Convection

Die Studie analysiert experimentelle Unsicherheiten und Korrekturverfahren für kryogene Rayleigh-Bénard-Konvektion in Brno, um die Zuverlässigkeit von Wärmestrom-Skalierungen bei extrem hohen Rayleigh-Zahlen zu gewährleisten und Fehlschlüsse über den Übergang zum ultimativen Regime durch nicht-Oberbeck-Boussinesq-Effekte oder Messfehler zu vermeiden.

P. Urban, V. Musilova, P. Hanzelka, T. Kralik, M. Macek, L. Skrbek2026-03-11🔬 physics

Improving boundary-layer separation prediction by an IDDES turbulence model using a pressure-gradient sensor

Diese Arbeit erweitert einen Druckgradienten-Sensor zur Verbesserung der Vorhersage von Grenzschichtablösungen vom RANS- auf das IDDES-Turbulenzmodell, wodurch die Genauigkeit bei der Simulation von Strömungsabriss und Post-Stall-Regimen über einen weiten Anstellwinkelbereich hinweg signifikant gesteigert wird, ohne die Vorhersagequalität für angeheftete Strömungen zu beeinträchtigen.

Benjamin S. Savino, Kevin Patrick Griffin, Bumseok Lee, Ganesh Vijayakumar, Wen Wu, Michael A. Sprague2026-03-11🔬 physics

Aliasing and phase shifting in pseudo-spectral simulations of the incompressible Navier-Stokes equations

Diese Arbeit stellt eine umfassende Analyse und die erste Open-Source-Implementierung von Phasenverschiebungs-Methoden zur Dealisierung in pseudo-spektralen Simulationen der inkompressiblen Navier-Stokes-Gleichungen vor, die im Vergleich zur herkömmlichen 2/3-Trunkierung bis zu eine dreifache Geschwindigkeitssteigerung bei nur geringem Genauigkeitsverlust ermöglichen.

Clovis Lambert, Jason Reneuve, Pierre Augier2026-03-11🔬 physics

Droplet impact on a superhydrophobic surface under shear airflow: Lattice Boltzmann simulations and scaling analyses

Diese Studie untersucht mittels Lattice-Boltzmann-Simulationen und Skalierungsanalysen die Dynamik von Tropfen auf superhydrophoben Oberflächen unter Scherluftströmung, wobei gezeigt wird, dass die aerodynamische Kraft das Ausbreitungsverhalten und den Abprallwinkel maßgeblich beeinflusst und durch modifizierte Skalierungsgesetze quantitativ vorhergesagt werden kann.

Yang Liu, Xuan Zhang, Yiqing Guo, Xiaomin Wu, Jingchun Min2026-03-11🔬 physics