physics.flu-dyn

Numerical simulations of transition and long-term response of a wind turbine airfoil

Dit artikel presenteert numerieke simulaties met behulp van Nek5000 en EllipSys om de transitie en de langetermijnstromingsrespons van een FFA-W3-vleugelprofiel bij lage Reynoldsgetallen te analyseren, waarbij de bekwaamheid van de EllipSys-code om Kelvin-Helmholtz-instabiliteiten te vangen wordt gevalideerd en een trage, periodieke modulatie van de normaalcoëfficiënt wordt geïdentificeerd die gekoppeld is aan laagfrequente oscillaties en potentieel bubbelknappen.

Machine learning for rarefied gas transport in vacuum and micro/nano systems: promise, pitfalls, and a verification agenda

Dit perspectiefartikel betoogt dat hoewel machine learning een transformerend potentieel biedt voor het modelleren van transport in ijl gas over diverse niveaus, de betrouwbare inzet ervan een verschuiving vereist van solver-gebaseerde demonstraties naar het vaststellen van betrouwbare, controleerbare standaarden die fysieke getrouwheid, onzekerheid en extrapolatievermogen adresseren.

Optimal heat transport at the edge of energy stability

Dit artikel toont aan dat maximale convectieve warmteoverdracht voortkomt uit de verzadiging van energie-stabiliteitsbeperkingen in plaats van turbulentie-intensiteit, wat een bijna optimale warmteflux-schaling voorspelt en onthult dat dergelijke hoge-flux-toestanden behouden kunnen blijven in bewegingloze, niet-turbulente stromingen door middel van interne thermische forcering.

Impact of alignments between fluctuating and mean density gradients on the scale-dependent energetics of stably stratified turbulence

Met behulp van directe numerieke simulaties van stabiel gestratificeerde turbulentie onthult deze studie dat niet-triviale uitlijningen tussen fluctuerende en gemiddelde dichtheidsgradiënten de schaalafhankelijke fluxen van turbulente kinetische energie en beschikbare potentiële energie, dissipatiesnelheden en mengefficiëntie kritisch beheersen, waarmee wordt aangetoond dat deze energetische mechanismen niet simpelweg kunnen worden afgeleid uit de lokale stromingsstabiliteit.

Bacterial adhesion to curved surfaces in fluid flow

Dit artikel presenteert een asymptotische analyse van bacterieel transport in een gegolfd kanaal, waarbij een analytische uitdrukking voor adhesiesnelheden wordt afgeleid die onthult hoe ruimtelijk variërende wandafschuifsnelheden ervoor zorgen dat bacteriële adhesie bij lage stroomsnelheden bij voorkeur lokaliseert op oppervlaktepieken en bij hoge stroomsnelheden in dalen.

Stability of liquid film coating a horizontal cylinder: interplay of capillary and gravity forces

Closure-channel identifiability and two-channel recovery in monatomic kinetic normal shocks

Dit artikel toont aan dat hoewel warmteflux-residuen alleen de vierde-orde sluitingsvariabelen in monatoma kinetische normale schokken niet uniek kunnen identificeren vanwege een eendimensionale nulruimte, het combineren van deze met een ijle scalaire overschotbudget een nauwkeurige twee-kanaals reconstructie van de tensorale anisotropie en de isotrope staartintensiteit mogelijk maakt, wat de herstelparameters over diverse botsingsmodellen aanzienlijk vermindert.

Feature-preserving Latent-EnKF for Data Assimilation of Flows with Shocks

Dit artikel introduceert een kenmerkbehoudende latent-EnKF die de beperkingen van de Gaussische aanname van traditionele ensemble Kalman filters in samendrukbare stromingen overwint door ensemble-updates uit te voeren in een geleerde laagdimensionale latente ruimte, waardoor schokken en discontinuïteiten nauwkeurig worden hersteld zonder spurieuze oscillaties.

Hydrodynamic Resistance on Oscillating Planar Interfacial Bodies

Dit artikel combineert theoretische schaalargumenten met magnetische actuatie-experimenten om de onstabiele hydrodynamische weerstand van oscillerende planaire lichamen aan een lucht-waterinterface te karakteriseren, waarbij wordt aangetoond dat effectieve toegevoegde massa- en dempingscoëfficiënten overeenkomen met de oscillerende Stokes grenslaagtheorie en het transiënte opstartgedrag accuraat voorspellen via historie-integralen.

Two pathways to diapycnal mixing in strongly stratified flows with no initial vertical shear

Deze studie combineert lineaire theorie en directe numerieke simulaties om te onthullen dat in sterk gestratificeerde stromingen zonder initiële verticale schering, horizontale scheringinstabiliteiten onvermijdelijk diapycne menging aansturen via twee afzonderlijke paden—ofwel via de directe opkomst van verticale schering of door een nietlineaire evolutie naar kolomvormige wervels—waarbij beide uiteindelijk kleine Kelvin-Helmholtz-instabiliteiten triggeren maar verschillende mengefficiënties opleveren vanwege hun excitatie van afzonderlijke verticale schalen.