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La dynamique des fluides explore comment les liquides et les gaz se déplacent, des courants océaniques invisibles aux écoulements d'air autour d'une aile d'avion. Ce domaine fascinant révèle les lois qui régissent la matière en mouvement, reliant des phénomènes quotidiens comme la météo à des applications technologiques complexes. Sur Gist.Science, nous rendons ces découvertes accessibles à tous, sans barrières linguistiques ni jargon excessif.
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Cette étude révèle les mécanismes hydrodynamiques régissant la rupture de gouttelettes d'huile par l'effondrement de bulles de cavitation dans une couche d'eau confinée, en établissant pour la première fois une loi d'échelle prédictive reliant ce phénomène à un nombre de Weber caractéristique et au rapport de taille entre la bulle et la gouttelette.
Cet article propose une nouvelle perspective sur les états d'équilibre des fluides parfaits bidimensionnels en démontrant que tout minimiseur d'un casimir strictement convexe est un état maximement mélangé, tout en exhibant des exemples de données initiales symétriques qui, bien que proches d'un écoulement de cisaillement ou radial, ne convergent pas faiblement vers celui-ci à long terme.
Cet article propose une nouvelle méthode d'estimation de champs d'écoulement basée sur l'apprentissage automatique qui, sans nécessiter ni équations gouvernantes ni données de vitesse réelles, reconstruit avec précision les écoulements à partir de la seule trajectoire de capteurs flottants, démontrant une performance comparable aux réseaux de neurones informés par la physique sur divers exemples bidimensionnels.
Cet article présente une approche numérique adaptative et physiquement cohérente pour les écoulements visqueux compressibles multicomposants, qui combine une détection des discontinuités de contact avec une reconstruction THINC pour les densités et fractions volumiques, ainsi qu'un schéma central pour les vitesses tangentielles, afin de capturer nettement les interfaces matérielles tout en réduisant les erreurs de dissipation.
Cet article présente une approche multidimensionnelle d'upwinding adaptée aux écoulements multiphasiques compressibles, qui combine des schémas de reconstruction spécifiques dans les espaces caractéristique et physique pour améliorer la précision, réduire les artefacts numériques et mieux capturer les phénomènes physiques complexes tels que les interfaces matérielles et les structures tourbillonnaires.
Cette étude démontre que l'utilisation d'émetteurs capillaires de plus petit diamètre permet d'atteindre des impulsions spécifiques élevées (jusqu'à 3000 s) et des régimes de fonctionnement plus stables en électrospray, tout en révélant que les pertes de propergol à faible débit rendent la technique du temps de vol inadaptée pour mesurer l'impulsion spécifique.
L'article démontre que les modèles d'écoulements de débris à plusieurs phases sont souvent mal posés en raison d'instabilités pathologiques, mais propose un cadre général pour détecter ce problème et montre que l'inclusion de termes diffusifs dans les équations de transport de quantité de mouvement peut le résoudre, bien que cette condition ne soit généralement pas satisfaite par les modèles existants.
Cet article adapte la théorie de la rectification élasto-inertielle aux écoulements oscillatoires dans des canaux déformables bidimensionnels et valide ses prédictions sur la génération d'un écoulement moyen via des simulations numériques directes utilisant FEniCS, montrant une excellente concordance avec les résultats théoriques pour les pressions et les déformations.
Cette étude théorique et numérique examine les structures cohérentes exactes dans des suspensions de particules diluées en écoulement de cisaillement, en caractérisant les champs de concentration et les flux de transport dans le régime passif, ainsi que l'émergence d'ondes progressives et la dépendance non monotone de la stratification au nombre de Richardson dans le régime stratifié où la sédimentation rétroagit sur l'écoulement.
Cet article présente un cadre d'apprentissage automatique basé sur la physique capable de reconstruire avec précision les interactions fluide-structure non stationnaires à partir de mesures de flux éparses hors corps, sans nécessiter de modèle constitutif pour la structure ni de données de position de surface.