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995 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.

Pre-Generating Multi-Difficulty PDE Data for Few-Shot Neural PDE Solvers

Diese Arbeit zeigt auf, dass die strategische Vorgenerierung und Kuratierung von PDE-Trainingsdaten mit multiplen Schwierigkeitsgraden, insbesondere durch das Einbeziehen zahlreicher Beispiele mit niedriger bis mittlerer Schwierigkeit, die Rechenkosten klassischer Solver signifikant reduziert, während es neuronalen PDE-Solvern gleichzeitig ermöglicht, eine hochgenaue Performance bei komplexen Aufgaben mit weitaus weniger Beispielen mit hoher Schwierigkeit zu erreichen.

Naman Choudhary, Vedant Singh, Ameet Talwalkar, Nicholas Matthew Boffi, Mikhail Khodak, Tanya Marwah2026-01-26🤖 cs.LG

The Moffatt-Pukhnachev flow: a new twist on an old problem

Diese Arbeit untersucht die zeitperiodische Strömung eines dünnen viskosen Films auf einem rotierenden horizontalen Zylinder, wobei komplexe fraktalähnliche Blow-up-Strukturen im Amplituden-Frequenz-Parameterraum aufgedeckt und aufgezeigt wird, wie die asymptotische Analyse in Hoch- und Niedrigfrequenzbereichen das Umkippen verzögern oder stabile quasiperiodische Lösungen konstruieren kann.

Antonio J. Bárcenas-Luque, Mark G. Blyth2026-01-23🔢 math-ph

Multiphase modeling of anisotropic biomass particle pyrolysis accounting for particle deformation and coupled gas-phase dynamics

Diese Arbeit präsentiert ein neuartiges Single-Grid, Euler-VOF-Modell innerhalb des Open-Source-Frameworks Basilisk, das die gekoppelten Feststoff-Gas-Dynamiken sowie die anisotrope Partikeldeformation während der Biomassepyrolyse vollständig auflöst und eine exzellente Übereinstimmung mit experimentellen Daten aufzeigt, während es gleichzeitig ein robustes Werkzeug für die Entwicklung nachhaltiger Pyrolyseprozesse bereitstellt.

Riccardo Caraccio, Edoardo Cipriano, Alessio Frassoldati, Tiziano Faravelli2026-01-23🔬 physics

Emergent clusters in strongly confined systems

Durch kombinierte Experimente und groß angelegte Simulationen zeigt diese Studie, dass starke Einengung in rotationsgetriebenen kolloidalen Suspensionen durch rezirkulierende Strömungen großflächige Dichtefluktuationen induziert, was demonstriert, dass entfernte Grenzflächen die mesoskalige Ordnung in Nichtgleichgewichtssystemen grundlegend verändern können.

Pamud Akalanka Bethmage, Ryker Fish, Brennan Sprinkle, Michelle M. Driscoll2026-01-23🔬 cond-mat

Dynamical Characteristics of the Body-Caudal Fin Joint of a Carangiform Swimmer and its Influence on Hydrodynamics

Diese Studie zeigt, dass ein Computermodell eines carangiformen Schwimmers mit einer passiv pitchnden Schwanzflosse, die durch eine nichtlineare Torsionsfeder reguliert wird, mit den Körperwellen synchronisieren kann, um effiziente, schub erzeugende Wirbel zu generieren, was eine biologisch inspirierte Strategie zur Optimierung des Designs von Unterwasserrobotern durch passive Kinematik bietet.

Dev Pradeepkumar Nayak, Muhammad Saif Ullah Khalid, Ali Tarokh2026-01-23🔬 physics

Real-Time Inviscid Fluid Dynamics and Aero-acoustics on a Sphere

Dieses Paper präsentiert ein vereinheitlichtes Echtzeit-Framework zur Simulation von unverbundenen Fluiddynamiken und Aeroakustik auf sphärischen Oberflächen mit Hindernissen, indem es die Closest-Point-Methode, projektionsbasierte Solver und die FWH-Analogie kombiniert, um eine stabile, hochgenaue Genauigkeit für Anwendungen in der Visualisierung und virtuellen Realität zu erreichen.

Madhusraba Sinha, Jan Stratmann2026-01-23🔢 math

Nonlinear projection-based model order reduction with machine learning regression for closure error modeling in the latent space

Diese Arbeit präsentiert ein neuartiges, auf nichtlinearer Projektion basierendes Modellordnungsreduktionsverfahren, das Gauß-Prozess-Regression und Radialbasis-Funktions-Interpolation nutzt, um Schließungsfehler im latenten Raum zu modellieren, wodurch im Vergleich zu tiefen neuronalen Netzansätzen eine verbesserte Effizienz, Interpretierbarkeit und Dateneffizienz in komplexen strömungsdynamischen Anwendungen geboten wird.

S. Ares de Parga, Radek Tezaur, Carlos G. Hernández, Charbel Farhat2026-01-22🔢 math-ph

Magnetic reversals in a geodynamo model with a stably-stratified layer

Diese Studie nutzt direkte numerische und kinematische Dynamosimulationen, um zu zeigen, dass eine stabil geschichtete Lage unterhalb der Kern-Mantel-Grenze die Dipolfeldstärke verstärkt, den Übergang zu multipolaren Zuständen verzögert und magnetische Umkehrungen erleichtert, indem sie als leitende Grenzschicht fungiert, die die Wachstumsraten von Dipol und Quadrupol angleicht, während heterogene Wärmeflussmuster weitere komplexe Dynamo-Verhaltensweisen wie hemisphärische Dynamos und Polsprünge induzieren können.

Nicolás Pablo Müller, Christophe Gissinger, François Pétrélis2026-01-22🔬 physics

From Columns to Heaps: Dimensionless Similarity with PSD-Distributed Damköhler Numbers and Dual-Porosity Flow

Diese Arbeit etabliert ein vereinheitlichtes dimensionsloses Framework, das Partikelgrößenverteilungen und Dual-Porosität-Flussstrukturen mit Damköhler-Zahl-Verteilungen verknüpft und so eine präzise Skalierung von reagierenden porösen Flusssystemen von Laborsäulen auf industrielle Haufen ermöglicht, indem es berücksichtigt, wie mikroskopische Heterogenitäten die dynamische Ähnlichkeit aufbrechen.

Juan J. Segura2026-01-22🔬 physics

Couette Taylor instabilities in the small-gap regime

Diese Arbeit beweist rigoros die Existenz einer kritischen Taylor-Zahl für die Couette-Taylor-Instabilität im Kleinspaltlimit und zeigt auf, dass die Strömung knapp oberhalb dieser Schwelle durch eine Ginzburg-Landau-Gleichung bestimmt wird, die eine zweiparametrische Familie stationärer Lösungen unterstützt, einschließlich sowohl welliger Wirbel als auch anderer exotischer Strömungsmuster.

Dongfen Bian, Emmanuel Grenier, Gérard Iooss, Zhuolun Yang2026-01-22🔢 math