physics.flu-dyn articoli

Turbulence generation and data assimilation in wall-bounded flows with a latent diffusion model

Questo studio presenta un framework generativo basato su un modello di diffusione latente accoppiato a un autoencoder variazionale e a un transformer, che permette la ricostruzione probabilistica e l'assimilazione dei dati di flussi turbolenti in pareti con un rapporto di compressione di $O(10^5)$ , evidenziando al contempo il compromesso tra il rispetto di vincoli statistici complessi e la preservazione della fedeltà fisica e della diversità dei campioni.

Fabian Steinbrenner, Baris Turan, Hao Teng + 1 more2026-03-05🔬 physics

Prediction of Extreme Events in Multiscale Simulations of Geophysical Turbulence using Reinforcement Learning

Il paper introduce SMARL, un approccio basato sul reinforcement learning che sviluppa chiusure subgriglia stabili ed efficaci per simulazioni di turbolenza geofisica, permettendo di riprodurre statistiche ad alta fedeltà e di catturare eventi estremi con un numero di gradi di libertà drasticamente ridotto.

Yifei Guan, Lucas Amoudruz, Sergey Litvinov + 4 more2026-03-05🔬 physics

Shock propagation through a local constriction

Lo studio indaga l'interazione tra onde d'urto e costrizioni localizzate in condotti, rivelando attraverso simulazioni LES che la geometria della costrizione (rettangolare o sinusoidale) determina dinamiche di riflessione e trasmissione distinte, permettendo lo sviluppo di modelli semi-empirici per prevedere l'intensità delle onde d'urto in base al rapporto di ostruzione e alla lunghezza.

Raz Heppner, Hemanth Chandravamsi, Yoav Gichon + 2 more2026-03-05🔬 physics

Separation induced transition in a low pressure turbine under varying compressibility

Lo studio utilizza simulazioni numeriche dirette ad alta fedeltà della pala T106A per dimostrare che, in un gradino di turbina a bassa pressione, l'aumento del numero di Mach riduce l'estensione delle zone di separazione e anticipa la transizione verso un meccanismo di tipo "bypass", pur comportando un aumento delle perdite di profilo a causa della maggiore spessore della quantità di moto allo scarico.

Priya Pal, Abhijeet Guha, Aditi Sengupta2026-03-05🔬 physics

Impact of perturbed eddy-viscosity modeling on stability and shape sensitivity of the hydro-turbine vortex rope using linearized Reynolds-averaged Navier-Stokes equations

Questo studio dimostra che, sebbene un modello di viscosità turbolenta perturbato abbia un effetto marginale sugli autovalori e sugli autostati della corda vorticosa in una turbina idraulica, è essenziale per ottenere correttamente le sensibilità di forma e i trend sperimentali, evidenziando la necessità di linearizzare coerentemente i modelli di turbolenza per il controllo delle instabilità globali.

Jens S. Müller, Sophie J. Knechtel, Kilian Oberleithner2026-03-05🔬 physics

A Robust Compressible APIC/FLIP Particle Grid Method with Conservative Resampling and Adaptive APIC/PIC Blending

Questo lavoro presenta un metodo APIC/FLIP robusto per flussi comprimibili che combina un risampolamento conservativo e un blending adattivo per eliminare le vuote non fisiche nelle simulazioni a lungo termine di instabilità di Rayleigh-Taylor, preservando al contempo la dinamica dei vortici e la precisione delle onde d'urto.

Jiansheng Yao, Yingkui Zhao2026-03-05🔭 astro-ph

An analytical-numerical coupled model of liquid droplet impact on solid material surfaces

Questo studio presenta un modello accoppiato analitico-numerico che, derivando una soluzione chiusa per l'impatto e la diffusione di gocce liquide su superfici solide e integrandola con una simulazione agli elementi finiti, permette di prevedere con alta precisione la risposta meccanica del materiale riducendo i costi computazionali di oltre il 97% rispetto ai metodi tradizionali basati sulla fluidodinamica delle particelle lisce (SPH).

Hao Hao, Maria N. Charalambides, Yannis Hardalupas + 2 more2026-03-05🔬 physics

Evaluation of the performance of an analytical-numerical coupled method for droplet impacts on soft material surfaces

Lo studio valuta le prestazioni di un modello analitico-numerico accoppiato per l'impatto di gocce su materiali morbidi, rivelando che il metodo è affidabile per materiali con modulo di Young superiore a 47.400 Pa, ma sovrastima le forze di impatto e le deformazioni su materiali più morbidi (sotto i 10.000 Pa) a causa della sua assunzione di superficie rigida.

Hao Hao, Antonis Sergis, Alex M. K. P. Taylor + 2 more2026-03-05🔬 physics

A Multi-Fidelity Parametric Framework for Reduced-Order Modeling using Optimal Transport-based Interpolation: Applications to Diffused-Interface Two-Phase Flows

Questo lavoro presenta un framework di modellazione ridotta non intrusivo e basato sui dati che utilizza l'interpolazione del trasporto ottimo per correggere modelli a bassa fedeltà con modelli ad alta fedeltà, estendendo l'approccio a problemi parametrici e applicandolo con successo alla simulazione di flussi bifase con interfacce diffuse.

Moaad Khamlich, Niccolò Tonicello, Federico Pichi + 1 more2026-03-05🔬 physics

Optomicrofluidic measurement of particle-encapsulated droplet system

Lo studio dimostra che il controllo del rapporto tra le dimensioni delle particelle e delle goccioline, della posizione delle particelle e dello spessore dello strato d'olio ottimizza la rilevazione e l'uniformità del segnale fluorescente nei sistemi microfluidici ottici per l'analisi di singole cellule.

Kanimozhi Kumaresan, Thaipally Sujith, Anil Prabhakar + 1 more2026-03-05🔬 physics.optics

Grid-agnostic volume of fluid approach with interface sharpening and surface tension for compressible multiphase flows

Questo studio presenta un approccio Volume of Fluid (VoF) indipendente dalla griglia per flussi multifase comprimibili, che generalizza l'aggiustamento dell'interfaccia come una forza di corpo antidiffusiva calcolata su griglie arbitrarie e valida la sua efficacia nel mantenere l'equilibrio di tensione superficiale e nel recuperare forme interfaciali complesse.

J. Marziale, J. Sun, D. Salac + 1 more2026-03-05🔬 physics

Volumetric effects in viscous flows in circular and annular tubes with wavy walls

Questo studio dimostra che, nel flusso viscoso in tubi con pareti ondulate, il mantenimento del volume interno costante (riducendo il raggio medio) rispetto al mantenimento del raggio medio costante comporta differenze significative nella portata e nella resistenza idraulica, fino al 50% per ampiezze d'onda elevate, sia per tubi circolari che anulari in regime stazionario e peristaltico.

Yisen Guo, John H. Thomas2026-03-05🔬 physics

Dynamic properties in a collisional model for confined granular fluids. A review

Questa revisione analizza il modello $\Delta$ per fluidi granulari confinati, dimostrando come l'equazione cinetica di Enskog e il metodo di Chapman-Enskog permettano di derivare coefficienti di trasporto e equazioni idrodinamiche che descrivono stati stazionari stabili, la violazione della reciprocità di Onsager e la mancata equipartizione dell'energia nelle miscele, con un'ottima concordanza rispetto alle simulazioni numeriche.

Ricardo Brito, Rodrigo Soto, Vicente Garzó2026-03-05🔬 physics

Virtual states and exponential decay in small-scale dynamo

Il paper risolve la discrepanza tra la teoria di Kazantsev e le simulazioni numeriche sul dinamo a piccola scala a bassi numeri di Prandtl, dimostrando che il decadimento esponenziale osservato è un effetto transitorio dovuto alla presenza di un livello virtuale a lunga vita causato dall'appiattimento del correlatore di velocità su larga scala.

A. V. Kopyev, V. A. Sirota, A. S. Il'yn + 1 more2026-03-04🔭 astro-ph

Phase-field investigation of non-isothermal solidification coupled with melt flow dynamics

Questo studio presenta un modello di campo di fase termodinamicamente coerente per la solidificazione non isotermica accoppiata al flusso del fuso, che incorpora lo stress di Korteweg per dimostrare come gli effetti capillari termici influenzino la morfologia e la velocità dei dendriti, oltre a valutare l'impatto degli schemi di interpolazione della viscosità sulla condizione di non scorrimento.

Timileyin David Oyedeji, Aaron Brunk, Yangyiwei Yang + 3 more2026-03-04🔬 cond-mat.mtrl-sci

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