1247 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 breidt het Irreversible Port-Hamiltonian Systems (IPHS)-kader uit naar niet-isentropische vloeistoffen met viskeuze dissipatie in de Euleriaanse beschrijving, waarbij convectief transport en thermodynamische consistentie via aangepaste differentiaaloperatoren en randvariabelen worden geïntegreerd.
Dit artikel introduceert een diagnostisch raamwerk op basis van de hoekmomentintegratie (AMI) dat fouten in turbulentiemodellen voor wrijvingscoëfficiënten ontleedt tot hun onderliggende fysische mechanismen, waardoor verborgen foutcompensatie in vlakke plaatstromingen en dominante mechanismefouten in gescheiden stromingen over een heuvel worden blootgelegd.
Dit artikel presenteert directe numerieke simulaties van de overgang van laminaire naar turbulente stroming voor Herschel-Bulkley-vloeistoffen in pijpen en kanalen, waarbij wordt aangetoond dat turbulentie optreedt wanneer lokale Reynolds-spanningen de vloeigrens overschrijden en een overgangsregime wordt geïdentificeerd dat overeenkomt met experimentele trends.
Dit artikel onderzoekt of Rayleigh-Taylor-instabiele vlammen met behulp van turbulente verbrandingstheorie kunnen worden beschreven, en concludeert dat hoewel deze vlammen door hun eigen gegenereerde turbulentie kunnen verdikken, hun structuur fundamenteel verschilt van die van klassieke turbulente vlammen, wat belangrijke implicaties heeft voor subgrid-modellering in toepassingen zoals Type Ia-supernova's.
Dit onderzoek simuleert de vervorming en breuk van een visco-elastische druppel met schuifverdunnend gedrag in een constant elektrisch veld en onthult dat elastische eigenschappen de vervorming onderdrukken, maar ook niet-monotone effecten kunnen veroorzaken afhankelijk van de verhoudingen van geleidbaarheid en permittiviteit.
Dit artikel introduceert een eerste-principes sluiting voor de Hopf-vergelijking van snelheidsincrementen die toelaat om analytische voorspellingen te doen voor multipunt-statistieken van turbulentie, zoals de overgang tussen twee- en driedimensionale structuurfuncties, met veelbelovende overeenstemming met DNS-gegevens.
Deze studie biedt het eerste systematische inzicht in de dynamiek en verdamping van individuele waterdruppels bij brandbestrijding met watertanks, waarbij wordt vastgesteld dat de druppelgrootte, de valhoogte en de luchtvochtigheid bepalend zijn voor de effectiviteit, en dat alleen druppels met een straal tussen 150 µm en 3 mm de grond bereiken.
De auteurs presenteren een nieuw multi-branch shell-model voor tweedimensionale turbulentie dat, door een hiërarchisch georganiseerde geometrie, de beperkingen van klassieke modellen overwint en zowel de juiste thermische spectra als een statistisch stationaire dubbele cascade van energie en enstrofie reproduceert.
Dit artikel leidt exacte schalingswetten af voor isotrope turbulente binary vloeistoffen binnen het Cahn-Hilliard-Navier-Stokes-raamwerk, waarbij wordt aangetoond dat deze wetten, in tegenstelling tot die voor gewone vloeistoffen, bijdragen van zowel de bulk als het interface bevatten en dat deze wiskundige relaties numeriek zijn geverifieerd via directe numerieke simulaties.
Dit artikel toont aan dat kwantumcomputers in het algemeen geen significante versnelling bieden bij het simuleren van vloeistofdynamica, aangezien het simuleren van de Korteweg-de Vries-vergelijking en de Euler-vergelijkingen in het ergste geval respectievelijk en kopieën van de beginstaat vereist.