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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.
Il paper propone PEST (Physics-Enhanced Swin Transformer), un nuovo modello basato su Transformer che integra vincoli fisici e una perdita adattiva nel dominio delle frequenze per simulare flussi turbolenti 3D in modo accurato, efficiente e fisicamente coerente.
Lo studio analizza l'impatto della distanza di separazione tra due flap di un convertitore di energia ondosa a oscillazione di surge sulle loro prestazioni e sulla produzione energetica annuale, dimostrando che, sebbene le interazioni tra i flap varino in base alla frequenza delle onde, l'effetto complessivo sulla produzione energetica annuale risulta trascurabile.
Questo lavoro presenta un modello a ordine ridotto basato sull'identificazione di un manifold invariante per prevedere accuratamente l'evoluzione non lineare del campo di moto completo durante il buffet transonico su un profilo alare.
Questo studio presenta un'indagine sperimentale e teorica sui getti di Worthington generati dall'impatto di una sfera senza la formazione di una cavità, identificando tre modalità di distacco basate sull'instabilità di Rayleigh–Plateau e derivando una nuova legge di scala universale che descrive l'altezza massima del getto.
Questo studio sperimentale analizza l'allineamento tra vorticità e deformazione nel flusso di von Kármán, dimostrando che la direzione del trasferimento energetico nella cascata turbolenta è caratterizzata da differenti strutture geometriche e dal fenomeno dell'auto-amplificazione della deformazione.
Questo studio presenta la prima caratterizzazione sperimentale del trasferimento di calore e massa indotto dal moto di *sloshing* parametrico in un serbatoio cilindrico orizzontale, utilizzando un filtro di Kalman esteso (AEKF) per l'identificazione in tempo reale dei coefficienti di scambio termico durante la destratificazione del fluido.
Questo studio utilizza un approccio ibrido RANS/LES per analizzare l'organizzazione tridimensionale e la dinamica della vorticità delle celle di stallo su un profilo alare, identificando un nuovo fenomeno di rotazione lineare delle strutture di velocità spanwise causato da instabilità nei tubi vorticosi.
Il lavoro presenta un modello analitico basato sull'instabilità di tipo Crow tra tubi vorticosi contro-rotanti per spiegare la formazione, la selezione della lunghezza d'onda e la saturazione delle celle di stallo su un profilo alare.
Questo studio presenta un metodo numerico a griglia fissa e interfaccia netta per risolvere il problema di Stefan a tre fasi in coordinate sferiche, dimostrando come l'importanza dei termini di energia cinetica durante il cambiamento di fase diminuisca all'aumentare delle dimensioni delle particelle.
Questo studio utilizza la risonanza magnetica (MRI) 3D e la fluidodinamica computazionale (CFD) per analizzare e validare i campi di flusso all'interno di strutture a superficie minima triplamente periodica (TPMS) stampate in 3D, dimostrando come diverse geometrie influenzino significativamente il comportamento del fluido e la miscelazione per applicazioni in reattori intelligenti.