Modelling Material Injection Into Porous Structures Under Non-isothermal Conditions

Questo lavoro estende il modello della Teoria dei Mezzi Porosi per la vertebroplastica percutanea al caso non isotermo, introducendo tre bilanci energetici e relazioni costitutive che, pur trascurando gli effetti capillari, garantiscono coerenza termodinamica e comportamenti fisicamente realistici nelle simulazioni numeriche.

Jan-Sören L. Völter (University of Stuttgart), Zubin Trivedi (University of Stuttgart), Andreas Boger (Ansbach University of Applied Sciences), Tim Ricken (University of Stuttgart), Oliver Röhrle (University of Stuttgart)Tue, 10 Ma🔬 physics

Triangular instability of a strained Batchelor vortex

Questo studio combina analisi teorica e simulazioni numeriche per dimostrare come un flusso assiale debole possa ridurre l'attenuazione dello strato critico, rendendo instabili nuove coppie di modi in un vortice di Batchelor soggetto a una deformazione triangolare e modificando la dinamica del modo più instabile al variare dell'intensità del flusso assiale.

A. S. P. Ayapilla (Graduate School of Information Sciences, Tohoku University, Sendai, Japan), Y. Hattori (Institute of Fluid Science, Tohoku University, Sendai, Japan), S. Le Dizès (Aix Marseille Université, CNRS, Centrale Méditerranée, IRPHE, Marseille, France)Tue, 10 Ma🔬 physics

Non-equilibrium evaporation of Lennard-Jones fluids: Enskog-Vlasov theory and Hertz-Knudsen model

Questo lavoro propone un modello cinetico molecolare specifico per fluidi reali, come quelli di Lennard-Jones, che supera le limitazioni dei modelli Enskog-Vlasov e di Hertz-Knudsen, dimostrando un eccellente accordo con i dati sperimentali e le simulazioni MD sia per le proprietà di equilibrio che per i flussi di evaporazione fuori equilibrio, dove le deviazioni dalla distribuzione di Maxwell ne evidenziano i limiti.

Shaokang Li, Livio Gibelli, Yonghao ZhangTue, 10 Ma🔬 physics

Boltzmann-Curtiss Description for Flows under Translational Nonequilibrium

Questo studio dimostra che la formulazione di Boltzmann-Curtiss, superando i limiti della distribuzione di Maxwell-Boltzmann includendo i gradi di libertà rotazionali, fornisce una descrizione dei flussi fuori equilibrio significativamente più accurata rispetto alle equazioni di Navier-Stokes, come confermato dalle simulazioni numeriche su profili d'urto in argon e azoto.

Mohamed M. Ahmed, Mohamad I. Cheikh, James ChenTue, 10 Ma🔬 physics

Experimentally Resolving Gravity-Capillary Wave Evolution in Vessels of Unknown Boundary Conditions

Questo articolo presenta l'Extracted Mode Tracking (EMT), un framework di analisi dati basato sull'apprendimento automatico non supervisionato che risolve il problema delle condizioni al contorno sconosciute nell'evoluzione delle onde gravito-capillari, permettendo l'estrazione diretta dei modi d'onda dai dati sperimentali e facilitando lo studio delle dinamiche non lineari in sistemi fluidi a simmetria assiale.

Sean M. D. Gregory, Vitor S. Barroso, Silvia Schiattarella, Anastasios Avgoustidis, Silke WeinfurtnerTue, 10 Ma🔬 physics

An analytical model for rotors in confined flow across operating regimes

Questo studio presenta il "Unified Blockage Model", un modello ingegneristico generalizzato che descrive con precisione la dinamica di rotori in flussi confinati a qualsiasi coefficiente di spinta e angolo di disallineamento, superando i limiti dei modelli esistenti e validando le proprie previsioni tramite simulazioni numeriche e dati sperimentali.

I. M. L. Upfal, K. J. McClure, K. S. Heck, S. Pieris, J. W. Kurelek, M. Hultmark, M. F. HowlandTue, 10 Ma🔬 physics

A semi-analytical pseudo-spectral method for 3D Boussinesq equations of rotating, stratified flows in unbounded cylindrical domains

Il paper presenta un metodo pseudo-spettrale semi-analitico basato su uno schema di differenziazione temporale esponenziale (ETD) per risolvere le equazioni di Boussinesq tridimensionali in domini cilindrici illimitati, permettendo di simulare con alta precisione e stabilità i flussi rotanti e stratificati soggetti a forte shear azimutale senza le limitazioni temporali imposte dalla rigidità numerica.

Jinge Wang, Philip S. MarcusTue, 10 Ma🔬 physics

A Pressure-Robust Immersed Interface Method for Discrete Surfaces

Questo articolo presenta un metodo di interfaccia immersa robusto alla pressione per superfici discrete, che risolve le limitazioni nella cattura dei carichi di pressione delle superfici triangolate C0 ricostruendo campi di normali continue attraverso proiezione L2 o pesatura inversa della distanza dal baricentro, riducendo così la perdita di fluido fino a sei ordini di grandezza.

Michael J. Facci, Qi Sun, Boyce E. GriffithTue, 10 Ma🔬 physics

A Consistent Interface Reconstruction and Coupling Method for Multiphysics Simulations

Questo articolo presenta un nuovo metodo numerico generale e estensibile per la ricostruzione coerente delle interfacce e l'accoppiamento in simulazioni multiphysics, che combina un algoritmo di interpolazione pesata con una mappatura conservativa dei flussi per garantire un trasferimento dati preciso e la conservazione globale tra domini computazionali discretizzati.

Ethan Huff, Savio J. PoovathingalTue, 10 Ma🔬 physics

Stabilization of premixed NH3/H2/air flames via bluff-body flame holders

Questo studio combina esperimenti e simulazioni numeriche per rivelare che la stabilizzazione delle fiamme premiscelate NH3/H2/aria dietro un corpo tozzo è garantita da un meccanismo accoppiato in cui la diffusione preferenziale dell'idrogeno alla radice della fiamma e l'espansione termica che allunga la zona di ricircolo favoriscono un'ossidazione rapida dell'idrogeno e un ancoraggio robusto, permettendo la combustione stabile di combustibili privi di carbonio.

Lukas Gaipl, Wei Guan, Ganesh Guggilla, Alexey Kropman, Frank Beyrau, Dominique ThéveninTue, 10 Ma🔬 physics

Weak Singularity of Navier-Stokes Equations Based on Energy Estimation in Sobolev Space

Basandosi sulla teoria del gradiente energetico di Dou Huashu, questo studio dimostra che nelle flussi stazionari e completamente sviluppati, quando il gradiente dell'energia meccanica totale è perpendicolare alla linea di flusso, il termine viscoso tende a zero causando la perdita di regolarità H1H^1 e la degenerazione delle equazioni di Navier-Stokes in equazioni di Eulero con soluzioni deboli discontinue, identificando tale condizione come una singolarità debole.

Chio Chon KitTue, 10 Ma🔬 physics

A pair of oblate bubbles rising in-line: a linear stability analysis

Questo studio utilizza un'analisi di stabilità lineare globale e simulazioni numeriche per dimostrare che la stabilità di una coppia di bolle oblate che risalgono in linea è governata principalmente da un meccanismo di feedback rotazionale indotto dall'inclinazione e dal taglio asimmetrico della scia, piuttosto che dalla deformazione delle bolle, fornendo un quadro unificato per comprendere le loro transizioni stazionarie e oscillatorie.

Wei-Qiang Liu, Jian-Ming Jiang, Jie ZhangTue, 10 Ma🔬 physics