967 papers
Deze collectie duikt in de fascinerende wereld van fluïdynamica, het wetenschappelijk onderzoek naar hoe vloeistoffen en gassen stromen en interageren. Van de subtiele beweging van water in een rivier tot de complexe luchtstromen rondom een vliegtuigvleugel, dit veld verklaart de krachten die onze fysieke omgeving vormgeven. Het is een gebied waar wiskundige theorie en praktische toepassing samenkomen om de dynamiek van onze natuur te doorgronden.
Op Gist.Science volgen wij elke nieuwe voorgepubliceerde studie die via arXiv in deze categorie verschijnt. Voor elk artikel bieden wij zowel een toegankelijke uitleg in gewone taal als een gedetailleerde technische samenvatting, zodat onderzoekers en geïnteresseerden de inhoud snel kunnen doorlopen zonder vast te lopen in complex jargon. Hieronder vindt u de meest recente papers uit dit dynamische vakgebied.
Dit artikel onderzoekt numeriek de stabiliteit van in-lijn flappende platen in een niet-viskeuze vloeistof, waarbij gekwantiseerde evenwichtsscholingmodi worden geïdentificeerd die kunnen destabiliseren via stroomafwaarts voortplantende oscillaties maar succesvol worden gestabiliseerd door een eenvoudig op relatieve snelheid gebaseerd regelmechanisme dat ook het wake-vortexpatroon regulariseert.
Deze studie maakt gebruik van een biglobaal stabiliteitskader om aan te tonen dat zijwandbevochtiging een dubbele invloed heeft op de stabiliteit van vallende films, waarbij het in afgesloten kanalen als een relatief destabiliserend mechanisme optreedt door de grenslaagstabilisatie te verzwakken, terwijl het tegelijkertijd in zwak afgesloten kanalen aanzienlijke stabilisatie op lange golflengte biedt door versterkte capillaire verankering.
Dit artikel breidt de studie van zelfgelijkvormige ruptuur in dunne vloeistoffilms uit naar niet-Newtonse power-law-vloeistoffen, waarbij een complexe bifurcatiestructuur wordt blootgelegd met slangachtig gedrag nabij de Newtonse limiet en een oneindige verzameling oplossingen in het extreme regime van schuifverdunning, terwijl numerieke simulaties bevestigen dat tijdsafhankelijke dynamiek wordt aangetrokken tot één enkele primaire tak van gelijkvormige oplossingen.
Dit artikel toont theoretisch aan dat een homogene, rechte elastische filament spontane zelfaandrijving kan bereiken door een knikinstabiliteit die symmetrie breekt, wat leidt tot verschillende niet-lineaire zwemmodi zoals constante translatie, metastabiele rotatie of oscillatie, afhankelijk van zijn flexibiliteit.
Dit artikel presenteert een hybride turbulentiemodel dat de onderschatting van turbulente kinetische energie corrigeert door het gebruik van Physics Informed Neural Networks om turbulentiediffusiemodellering te verbeteren en Neural Networks om modelcoëfficiënten te herbekalibreren, waardoor uitstekende overeenstemming met DNS-data wordt bereikt over diverse stromingsconfiguraties, terwijl een weg wordt geboden om de resultaten via symbolische regressie te implementeren in commerciële CFD-codes.
Dit artikel stelt een datagedreven raamwerk voor dat informatietheoretisch machine learning, convolutie-neurale netwerken en auto-encoders combineert om interpreteerbare, tijdsvariërende wervelstructuren en hun causale relaties met aerodynamische coëfficiënten te extraheren uit snapshot-data uit diverse niet-stationaire stromingssituaties.
Dit artikel leidt exacte analytische oplossingen af voor de stromings- en drukvelden die worden gegenereerd door monopool- en dipoolsingulariteiten in een samendrukbare dunne vloeistoflaag met oneven viscositeit, en biedt zo cruciale inzichten in de hydrodynamische interacties en collectieve gedragingen van microzwemmers in chirale actieve vloeistoffen.
Deze studie toont aan dat hydrodynamische interacties, die voorheen als verwaarloosbaar werden beschouwd in semi-verdunde regimes, een collectieve cascade van tuimelende gebeurtenissen aandrijven in geschuifde colloïdale staafjesuspensies, wat de stroomuitlijning verstoort en de viscositeit aanzienlijk verhoogt, waardoor een herziening van bestaande constitutieve modellen noodzakelijk is.
Deze studie maakt gebruik van DSMC-simulaties om aan te tonen dat de door verdunning veroorzaakte inflatie van hypersonische boogschokken boven een cilindrisch object een gekoppeld compressie-relaxatieproces is dat veranderingen op meerdere schaalniveaus in macroscopische en inwendige-energievelden omvat, in plaats van een eenvoudige geometrische herschaling van een schoklaag die lijkt op een continuüm.
Dit artikel presenteert de implementatie, validatie en astrofysische benchmarking van een hoog-orde ADER-DG-oplosser voor comprimeerbare Euler-vergelijkingen binnen het ExaHyPE-raamwerk, waarbij wordt aangetoond dat deze in staat is complexe stromingskenmerken zoals schokgolven en interfaces nauwkeurig op te lossen door een combinatie van adaptief roosterverfijning en a posteriori subcelbeperking.