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

Le papier présente SHRED, une architecture d'apprentissage profond capable de reconstruire de manière robuste les champs d'écoulement turbulent sous une surface libre à partir de mesures de hauteur de surface très limitées, en utilisant un encodeur récurrent et un décodeur peu profond entraîné dans une base compressée.

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

Cette étude démontre qu'un cadre de contrôle couplant la dynamique de variétés pilotée par les données (DManD) et l'apprentissage par renforcement permet de stabiliser efficacement la convection de Rayleigh-Bénard en réduisant le transfert de chaleur de 16 à 23 % grâce à une politique entraînée sur un modèle d'ordre réduit et déployée sur des simulations numériques directes.

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

Friction modifies the quasistatic mechanical response of a confined, poroelastic medium

Cette étude développe un cadre théorique démontrant que le frottement aux parois modifie fondamentalement la réponse mécanique quasistatique d'un milieu poreux confiné en induisant une dissipation d'énergie, une hystérésis et une propagation de front de glissement lors du déchargement, avec des effets distincts selon que le chargement est piloté par une contrainte mécanique ou une pression fluide.

Térence Desclaux, Callum Cuttle, Chris W. MacMinn, Olivier LiotThu, 12 Ma🔬 cond-mat

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

Cet article présente une nouvelle méthode numérique VOF tridimensionnelle, géométrique et conservative, capable de simuler avec précision la dynamique des lignes de contact et l'hystérésis sur des géométries complexes en intégrant un schéma de reconstruction pour les cellules mixtes, une stratégie de redistribution pour lever les contraintes de pas de temps et une technique robuste d'imposition de l'angle de contact.

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

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

Cette étude combine diagnostics expérimentaux et simulations numériques pour quantifier les gradients thermodynamiques axiaux et radiaux derrière les ondes de choc incidentes et réfléchies dans un tube à choc à simple membrane, révélant que l'atténuation du choc incident et les interactions avec la couche limite induisent des hétérogénéités significatives dépendantes du gaz test (argon, azote, dioxyde de carbone) qui influencent les mesures de cinétique chimique.

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

Denoising diffusion and latent diffusion models for physics field simulations

Cette étude valide l'efficacité des modèles de diffusion probabiliste (DDPM) et de leur version dans un espace latent (LDM) pour prédire avec précision et à moindre coût computationnel des champs physiques complexes, tels que les distributions de température et les écoulements fluides allant du régime incompressible à hypersonique.

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

Cet article établit l'existence locale en temps de solutions fortes L1L^1 à l'équation cinétique des vagues d'eau sous l'effet de la gravité, en prouvant une borne supérieure rigoureuse pour le noyau de collision dans le régime non local et en démontrant la propagation de la régularité pour des données initiales dans un espace pondéré L2LL^2 \cap L^\infty.

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

Surfing on metachronal waves: ciliary transport by inertial coasting

Cette étude révèle que les particules peuvent surfer sur les ondes métachronales de cils en profitant de l'inertie pour se déplacer efficacement d'un cil à l'autre, un phénomène impossible dans un régime de Stokes, grâce à l'utilisation de « Pufflets » pour modéliser ces écoulements accélérés.

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

Cette étude utilise des fronts de réaction autocatalytiques en milieu aqueux pour démontrer que la dynamique de propagation en turbulence, régie par l'interaction entre l'advection turbulente et les faibles effets de flottabilité, peut basculer d'un régime de propagation de type Huygens à un régime de mélange réactif dispersé.

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

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

Cette étude présente un cadre computationnel combinant le Design-by-Morphing et l'optimisation bayésienne pour optimiser les profils de nage ondulatoire, permettant d'atteindre une efficacité propulsive accrue de 16 % à 35 % par rapport aux modes de référence anguilliforme et carangiforme grâce à une meilleure distribution des contraintes de surface et à des mécanismes de récupération d'énergie améliorés.

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

En combinant des simulations de dynamique moléculaire et un cadre théorique unidimensionnel, cette étude révèle que l'adsorption d'ions à l'interface eau-silice génère une rugosité moléculaire et des forces de friction supplémentaires, augmentant ainsi considérablement la viscosité apparente des films d'eau ultra-confinés et modifiant fondamentalement le transport ionique.

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

Cette étude combine des mesures expérimentales et des modèles linéaires pour révéler que les structures cohérentes basse fréquence dans l'écoulement séparé au-dessus d'une bosse gaussienne sont principalement pilotées par une instabilité tridimensionnelle à fréquence nulle et des dynamiques d'ondes stationnaires, expliquant ainsi les écarts persistants entre simulations et expériences et guidant le choix des conditions aux limites pour les futures études numériques.

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

Cet article démontre que les émissions aéroacoustiques, souvent considérées comme du bruit parasite, encodent en réalité des signatures physiques sub-millisecondes permettant de suivre avec précision la dynamique transitoire des cavités à vapeur dans la fabrication additive métallique et de prédire la transition vers la formation de pores.

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