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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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Ce papier étend le cadre des systèmes Hamiltoniens à Port Irréversibles (IPHS) à la modélisation des fluides non isentropiques avec dissipation visqueuse en description eulérienne, en démontrant comment intégrer le transport convectif et définir une classe générale de systèmes IPHS contrôlés aux limites tout en respectant les lois de la thermodynamique.
Cet article propose un cadre de diagnostic basé sur la formulation intégrale du moment angulaire (AMI) pour isoler et quantifier les erreurs physiques spécifiques des modèles de turbulence RANS dans le calcul de la friction de peau, révélant que des erreurs importantes peuvent se compenser mutuellement dans les écoulements attachés mais deviennent prédominantes et non compensées dans les écoulements décollés.
Cette étude présente des simulations numériques directes (DNS) de la transition laminaire-turbulente pour des fluides de Herschel-Bulkley dans des écoulements en conduite et en canal, révélant les mécanismes de rupture du plug et de localisation de la turbulence, tout en validant les résultats par des prédictions expérimentales futures.
Cette étude démontre que, bien que les flammes instables de Rayleigh-Taylor puissent s'épaissir sous l'effet de leur propre turbulence auto-générée, leur structure interne diffère de celle des flammes turbulentes classiques, ce qui a des implications importantes pour leur modélisation dans des applications pratiques.
Cette étude numérique, utilisant le solveur Basilisk, examine la déformation et la rupture d'une goutte viscoélastique de type LPTT dans un champ électrique uniforme, révélant que l'élasticité modifie significativement la dynamique de déformation et les régimes de rupture selon les régions de conductivité et de permittivité, avec des comportements non monotones observés dans certaines zones du diagramme de phase.
Cet article propose une généralisation de la fermeture de l'équation de Hopf pour les incréments de vitesse à l'échelle multipoint, permettant d'obtenir analytiquement des statistiques turbulentes complexes, comme la transition de la fonction de structure à trois points, avec une bonne concordance préliminaire aux données de simulation numérique directe.
Cette étude présente la première investigation systématique de la dynamique des gouttelettes d'eau dans le contexte de la lutte contre les incendies par avion-citerne, établissant que la taille des gouttes, la hauteur de largage et l'humidité relative sont les facteurs déterminants pour l'efficacité de la livraison et que seules les gouttes d'un rayon initial compris entre 150 µm et 3 mm atteignent le sol sans s'évaporer complètement ni se fragmenter.
Les auteurs proposent un modèle de coquilles à branches multiples, doté d'une géométrie hiérarchique, qui reproduit correctement les spectres thermiques de la turbulence bidimensionnelle et permet d'observer numériquement l'émergence d'une double cascade statistique stationnaire d'énergie et d'enstrophie.
Cet article établit et vérifie numériquement de nouvelles lois d'échelle exactes pour la turbulence des fluides binaires isotropes, en dérivant des analogues des lois de Kolmogorov qui intègrent à la fois les contributions de l'écoulement en volume et de l'interface.
Cet article démontre que, dans le pire des cas, les algorithmes quantiques ne peuvent pas surpasser significativement les simulations classiques de la dynamique des fluides, en établissant des bornes inférieures strictes pour l'équation de Korteweg-de Vries et les équations d'Euler incompressibles.