967 articoli
La fluidodinamica esplora come i liquidi e i gas si muovono e interagiscono con il mondo che li circonda, dall'aria che scorre sulle ali di un aereo fino ai flussi sanguigni nel nostro corpo. Questo affascinante ramo della fisica unisce matematica complessa e osservazioni pratiche per decifrare i misteri del moto nei fluidi.
Su Gist.Science, analizziamo sistematicamente ogni nuovo preprint pubblicato su arXiv in questa categoria. Per ogni studio, offriamo sia una spiegazione chiara e semplice, accessibile a tutti, sia un riassunto tecnico dettagliato per chi desidera approfondire i modelli matematici. Di seguito trovate l'elenco dei più recenti articoli in questo campo.
Questo articolo presenta un metodo basato sui dati che combina le mappe di diffusione per l'estrazione di strutture coerenti con aspetti dei metodi deterministici delle particelle, al fine di descrivere e quantificare il trasporto e il mescolamento di quantità scalari nei flussi fluidi a partire dalle traiettorie delle particelle.
Questo articolo propone un framework non intrusivo di surrogato spaziotemporale informato dalla fisica (PISTM), basato su autoencoder di Koopman, per accelerare i processi di progettazione ingegneristica superando i limiti di generalizzabilità dei metodi puramente data-driven, come dimostrato nel caso del flusso bidimensionale attorno a un cilindro.
Questo studio propone un approccio basato sugli invarianti tensoriali per analizzare il flusso di energia nella turbolenza magnetoidrodinamica, dimostrando che tali invarianti fungono da proxy per i meccanismi di trasferimento energetico e ne delimitano i limiti fisici, come verificato tramite simulazioni numeriche.
Questo studio analizza la deformazione e l'instabilità di bolle di sapone sessili in un campo elettrico, caratterizzando la transizione da una deformazione stabile descritta da un profilo sferoidale a un'instabilità conica con un angolo di circa 30°, e modellando la dinamica pre-getto attraverso un approccio inerziale-capillare.
Questo studio presenta una ricerca computazionale sistematica sulle condizioni di Ladyzhenskaya-Prodi-Serrin per individuare singolarità nelle equazioni di Navier-Stokes tridimensionali, rivelando che, sebbene i flussi estremi trovati mostrino tassi di crescita coerenti con la formazione di singolarità, non si osserva alcuna evidenza di crescita illimitata o di formazione effettiva di singolarità.
Questo lavoro propone e valida un nuovo schema di terzo ordine migliorato per il modello di lattice Boltzmann con pseudopotenziale, che elimina le oscillazioni spurie di velocità all'interfaccia di fase senza aggiungere complessità computazionale, garantendo così risultati più affidabili per flussi multifase.
Questo studio dimostra che l'ottimizzazione del trasporto di calore nella convezione di Rayleigh-Bénard è ottenuta sincronizzando le oscillazioni della piastra inferiore con il tempo di risposta intrinseco della circolazione su larga scala, un meccanismo di "phase-locking" che massimizza l'efficienza termica mantenendo dominante un singolo rotolo durante l'intero ciclo.
Questo studio analizza la dinamica di orientamento di uno sferoide in sedimentazione in un flusso di taglio semplice, rivelando come la competizione tra i torchi di Jeffery e inerziali governi le biforcazioni deterministiche e come il rumore stocastico induca transizioni di fase di tipo Kramers sensibili al numero di Péclet.
Questo studio dimostra che i gradienti di concentrazione salina, attraverso la diffusioforesi, modificano significativamente il trasporto e la dispersione macroscopica dei colloidi nei mezzi porosi, superando le previsioni dei modelli classici basati esclusivamente sulla geometria e sulle interazioni di equilibrio.
Il documento presenta un metodo scalabile per produrre emulsioni microscopiche monodisperse in un contenitore rettangolare con due strati immiscibili, sfruttando vibrazioni orizzontali che generano onde di Faraday ordinate la cui rottura controllata permette di regolare il diametro delle goccioline e il loro numero in base ai parametri di forzatura.