Mapping surface height dynamics to subsurface flow physics in free-surface turbulent flow using a shallow recurrent decoder

El artículo presenta SHRED, una arquitectura de aprendizaje profundo que reconstruye robustamente campos de flujo turbulento subsuperficial a partir de mediciones escasas de la altura de la superficie libre, permitiendo inferir dinámicas complejas hasta dos escalas de longitud integrales de profundidad con solo unos pocos sensores.

Kristoffer S. Moen, Jørgen R. Aarnes, Simen Å. Ellingsen, J. Nathan KutzThu, 12 Ma🔬 physics

Stabilizing Rayleigh-Benard convection with reinforcement learning trained on a reduced-order model

Este trabajo demuestra que un marco de control que combina dinámicas de variedades impulsadas por datos (DManD) con aprendizaje por refuerzo, entrenado en un modelo de orden reducido, logra estabilizar la convección de Rayleigh-Bénard y reducir la transferencia de calor en un 16-23% al suprimir las fluctuaciones turbulentas y espesar la capa límite térmica.

Qiwei Chen, C. Ricardo Constante-AmoresThu, 12 Ma🔬 physics

A 3D sharp and conservative VOF method for modeling the contact line dynamics with hysteresis on complex boundaries

Este trabajo presenta un método numérico tridimensional agudo y conservador basado en el volumen de fluido (VOF) y límites embebidos que resuelve con precisión la dinámica de la línea de contacto y la histéresis en geometrías complejas mediante un esquema de reconstrucción para celdas mixtas, una estrategia de redistribución que elimina las restricciones de paso de tiempo y una técnica novedosa de imposición del ángulo de contacto.

Chong-Sen Huang, Tian-Yang Han, Jie Zhang, Ming-Jiu NiThu, 12 Ma🔢 math

A mapping-based projection of detailed kinetics uncertainty onto reduced manifolds

Este artículo presenta un marco de dos pasos que proyecta la incertidumbre de los parámetros de cinética química detallada sobre variedades reducidas mediante la reconstrucción de estados y la propagación paramétrica, permitiendo una cuantificación de incertidumbre escalable y espacialmente resuelta para simulaciones de flujo reactivo complejas.

Vansh Sharma, Shuzhi Zhang, Rahul Jain, Venkat RamanThu, 12 Ma🔬 physics

Thermodynamic Non-Uniformities Behind Incident and Reflected Shocks in a Single-Diaphragm Shock Tube

Este estudio combina diagnósticos experimentales y simulaciones numéricas en un tubo de choque de un solo diafragma para cuantificar cómo la atenuación del choque incidente y las interacciones con la capa límite generan no uniformidades termodinámicas que varían según el gas de prueba, afectando la homogeneidad de la región tras el choque reflejado y la interpretación de los datos de ignición.

Touqeer Anwar Kashif, Janardhanraj Subburaj, Aamir FarooqThu, 12 Ma🔬 physics

Denoising diffusion and latent diffusion models for physics field simulations

Este estudio valida la eficacia de los modelos de difusión probabilística (DDPM) y su variante en espacio latente (LDM) para predecir con alta precisión y menor costo computacional campos térmicos y de flujo en regímenes que van desde incompresibles hasta hipersónicos, demostrando su utilidad en aplicaciones de ingeniería crítica.

Yuan Jia, Chi Zhang, Hao Ma, Qiao Zhang, Kai Liu, Chih-Yung WenThu, 12 Ma🔬 physics

Local-in-Time Existence of L1L^1 solutions to the Gravity Water Wave Kinetic Equation

Este artículo establece la existencia local en el tiempo de soluciones fuertes en L1L^1 para la ecuación cinética de las ondas de gravedad, demostrando un nuevo límite superior más preciso para el núcleo de interacción en el régimen no local y superando estimaciones previas para garantizar la propagación de la regularidad y la conservación de propiedades físicas.

Yulin Pan, Xiaoxu WuThu, 12 Ma🔢 math-ph

Spectral methods for wedge and corner flows: The Fourier-Kontorovich-Lebedev integral transform

Este artículo revisa métodos analíticos basados en la representación de Papkovich-Neuber y la transformada integral de Fourier-Kontorovich-Lebedev para resolver las ecuaciones de Stokes en flujos de esquinas y cuñas a bajo número de Reynolds, proporcionando un marco versátil para predecir la dinámica de partículas y diseñar sistemas microfluídicos confinados.

Abdallah Daddi-Moussa-IderThu, 12 Ma🔬 physics

Surfing on metachronal waves: ciliary transport by inertial coasting

Este estudio demuestra que las ondas metacronales de cilios pueden impulsar el transporte eficiente de partículas mediante el "surfing" por inercia, un fenómeno imposible en flujos de Stokes que se explica mediante el modelo teórico de "Pufflets" y se valida experimentalmente con un dispositivo de Atwood.

Rafał Błaszkiewicz, Margot Young, Albane Théry, Talia Calazans, Yoichiro Mori, Maciej Lisicki, Arnold J. T. M. MathijssenThu, 12 Ma🔬 physics

Dynamics of an autocatalytic reaction front: effects of imposed turbulence and buoyancy-driven flows

Este estudio utiliza un frente de reacción autocatalítica en un medio acuoso sometido a turbulencia generada por rejillas oscilantes para demostrar que, además del régimen de propagación de Huygens, existe un régimen de mezcla reactiva donde la advección turbulenta dispersa los productos, revelando además que incluso pequeñas diferencias de densidad entre reactivos y productos son cruciales para la dinámica del frente.

Nihal Tawdi, Christophe Almarcha, Michael Le BarsMon, 09 Ma🔬 physics

Optimized Fish Locomotion using Design-by-Morphing and Bayesian Optimization

Este estudio presenta un marco computacional que combina el diseño por morfing y la optimización bayesiana para generar perfiles de natación ondulatoria con una eficiencia propulsiva superior (49-57%) a los modos bioinspirados tradicionales, mediante la optimización de parámetros cinemáticos y la redistribución estratégica de fuerzas y energía.

Hamayun Farooq, Imran Akhtar, Muhammad Saif Ullah Khalid, Haris Moazam SheikhMon, 09 Ma🔬 physics

Molecular insight on ultra-confined ionic transport in wetting films: the key role of friction

Mediante simulaciones de dinámica molecular y un marco teórico unidimensional, este estudio revela que la adsorción de cationes en la interfaz agua-sílice genera rugosidad molecular y fricción adicional, lo que aumenta significativamente la viscosidad aparente del flujo iónico en películas de agua ultraconfinadas.

Aymeric Allemand, Anne-Laure Biance, Christophe Ybert, Laurent JolyMon, 09 Ma🔬 physics

Spectral analysis of attached and separated turbulent flows over a Gaussian-shaped bump

Este estudio combina mediciones experimentales y modelos lineales para demostrar que la dinámica coherente de baja frecuencia en el flujo separado sobre una protuberancia gaussiana está impulsada principalmente por una inestabilidad modal tridimensional de frecuencia cero y ondas estacionarias de extensión finita, lo que explica las discrepancias persistentes entre simulaciones y experimentos y guía el diseño de futuras configuraciones numéricas.

Roman Klopsch, Lukas M. Fuchs, Georgios Rigas, Kilian Oberleithner, Jakob G. R. von SaldernMon, 09 Ma🔬 physics

Aeroacoustic signatures reveal fast transient dynamics of vapor-jet-driven cavity oscillations in metallic additive manufacturing

Este estudio demuestra que las emisiones aeroacústicas pueden utilizarse como sondas físicas escalables y rentables para rastrear con precisión la dinámica transitoria de cavidades de vapor en la fabricación aditiva metálica, revelando así los mecanismos subyacentes a la transición entre procesos estables y la formación de poros.

Haolin Liu, S. Kiana Naghibzadeh, Zhongshu Ren, Yanming Zhang, Jiayun Shao, Samuel J. Clark, Kamel Fezzaa, Xuzhe Zeng, Lin Gao, Wentao Yan, Noel Walkington, Kaushik Dayal, Tao Sun, Anthony D. Rollett, Levent Burak KaraMon, 09 Ma🔬 physics.app-ph

Investigation of Aeroacoustics and In-flight Particle Transport in Thermal Spray Supersonic Jets

Este estudio combina un modelo analítico calibrado con simulaciones numéricas avanzadas para vincular los parámetros operativos de los chorros supersónicos de pulverización térmica con su firma aeroacústica y el transporte de partículas, demostrando que el monitoreo acústico puede servir como una herramienta no intrusiva para controlar y optimizar estos procesos.

D. Rahmat Samii, M. TembelyMon, 09 Ma🔬 physics