physics.flu-dyn

Numerical simulations of transition and long-term response of a wind turbine airfoil

Este artículo presenta simulaciones numéricas utilizando Nek5000 y EllipSys para analizar la transición y la respuesta del flujo a largo plazo de un perfil alar FFA-W3 a números de Reynolds bajos, validando la capacidad del código EllipSys para capturar inestabilidades de Kelvin-Helmholtz e identificando una modulación lenta y periódica del coeficiente de fuerza normal vinculada a oscilaciones de baja frecuencia y al posible estallido de burbujas.

Machine learning for rarefied gas transport in vacuum and micro/nano systems: promise, pitfalls, and a verification agenda

Este artículo de perspectiva sostiene que, si bien el aprendizaje automático ofrece un potencial transformador para el modelado del transporte de gases rarefactos en diversos niveles, su despliegue confiable requiere desplazar el enfoque desde las demostraciones basadas en resolvedores hacia el establecimiento de estándares auditables y dignos de confianza que aborden la fidelidad física, la incertidumbre y las capacidades de extrapolación.

Optimal heat transport at the edge of energy stability

Este artículo demuestra que el transporte de calor por convección máxima surge de la saturación de las restricciones de estabilidad energética en lugar de la intensidad de la turbulencia, prediciendo un escalamiento de flujo de calor casi óptimo y revelando que tales estados de alto flujo pueden mantenerse en flujos inmóviles y no turbulentos mediante el forzamiento térmico interno.

Impact of alignments between fluctuating and mean density gradients on the scale-dependent energetics of stably stratified turbulence

Mediante simulaciones numéricas directas de turbulencia estratificada estable, este estudio revela que alineaciones no triviales entre los gradientes de densidad fluctuantes y el medio gobiernan críticamente los flujos de energía cinética turbulenta y de energía potencial disponible dependientes de la escala, las tasas de disipación y la eficiencia de mezcla, demostrando que estos mecanismos energéticos no pueden inferirse simplemente de la estabilidad local del flujo.

Bacterial adhesion to curved surfaces in fluid flow

Este artículo presenta un análisis asintótico del transporte bacteriano en un canal corrugado, derivando una expresión analítica para las tasas de adhesión que revela cómo las tasas de cizalladura de la pared espacialmente variables causan que la adhesión bacteriana se localice preferentemente en los picos de la superficie a velocidades de flujo bajas y en los valles a velocidades de flujo altas.

Stability of liquid film coating a horizontal cylinder: interplay of capillary and gravity forces

Closure-channel identifiability and two-channel recovery in monatomic kinetic normal shocks

Este artículo demuestra que, si bien los residuales de flujo de calor por sí solos no pueden identificar de manera única las variables de cierre de cuarto orden en choques normales cinéticos monoatómicos debido a un espacio nulo unidimensional, combinarlos con un presupuesto disperso de exceso escalar permite una reconstrucción de dos canales de la anisotropía tensorial y la intensidad de la cola isotrópica, reduciendo significativamente los errores de recuperación a través de diversos modelos de colisión.

Feature-preserving Latent-EnKF for Data Assimilation of Flows with Shocks

Este artículo introduce un EnKF latente que preserva las características y que supera las limitaciones de la suposición gaussiana de los filtros de Kalman de ensamble tradicionales en flujos compresibles al realizar actualizaciones de ensamble en un espacio latente de baja dimensión aprendido, recuperando así con precisión choques y discontinuidades sin oscilaciones espurias.

Hydrodynamic Resistance on Oscillating Planar Interfacial Bodies

Este artículo combina argumentos de escalamiento teórico con experimentos de actuación magnética para caracterizar la resistencia hidrodinámica inestable de cuerpos planos oscilantes en una interfaz aire-agua, demostrando que los coeficientes efectivos de masa añadida y amortiguamiento se alinean con la teoría de la capa límite de Stokes oscilatoria mientras predicen con precisión el comportamiento transitorio de arranque mediante integrales de historial.

Two pathways to diapycnal mixing in strongly stratified flows with no initial vertical shear

Este estudio combina la teoría lineal y las simulaciones numéricas directas para revelar que en flujos fuertemente estratificados sin cizalladura vertical inicial, las inestabilidades de cizalladura horizontal impulsan inevitablemente la mezcla diapicnal a través de dos vías distintas —ya sea mediante la emergencia directa de cizalladura vertical o a través de una evolución no lineal hacia vórtices columnares—, las cuales finalmente desencadenan inestabilidades de Kelvin-Helmholtz a pequeña escala, pero producen diferentes eficiencias de mezcla debido a su excitación de distintas escalas verticales.