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Este artigo apresenta um modelo de fluido escuro não viscoso e rotativo com simetria esférica, cuja solução auto-similar das equações de Euler-Poisson permite descrever a expansão cósmica e a interação entre matéria normal e energia escura no contexto da cosmologia newtoniana.
Este estudo propõe uma nova discretização espacial para as equações de Euler compressíveis que garante conservação de entropia em nível discreto para gases termodinamicamente perfeitos, estendendo esquemas existentes para preservar invariantes lineares e energia cinética com maior precisão e robustez.
Este artigo estabelece analiticamente que a formação de singularidades em tempo finito nas equações de Euler tridimensionais sob condições axissimétricas é determinada exclusivamente pela estrutura geométrica local da taxa de estiramento do vórtice inicial, onde perfis suficientemente planos podem suprimir o blow-up, enquanto a existência de singularidades depende de limiares críticos de achatamento que variam conforme a localização do mínimo.
Este artigo desenvolve, simula e estende um modelo de campo de velocidade turbulenta sintético e aleatório, fundamentado em uma estrutura gaussiana subjacente que reproduz as propriedades estatísticas espaciais e temporais da turbulência tridimensional e cujas previsões analíticas e numéricas mostram concordância com simulações diretas de Navier-Stokes.
Este artigo descreve um microrrobô magnético composto por três esferas elásticas que utiliza o colapso histérico reversível induzido por campos magnéticos oscilantes para gerar propulsão não recíproca e controle independente, oferecendo um potencial viável para intervenções médicas minimamente invasivas.
Este artigo estabelece uma equivalência bidirecional entre as equações de Navier-Stokes para fluidos incompressíveis e o princípio do gradiente de pressão mínimo, demonstrando que o campo de fluxo evolui de forma a minimizar a força de pressão necessária para manter a incompressibilidade, o que oferece uma nova perspectiva variacional para analisar a dinâmica de fluidos, generalizar projeções de Galerkin e investigar questões de estabilidade e o limite de viscosidade nula.
Este estudo reavalia as suposições de estado estacionário na aerodinâmica de sementes aladas, demonstrando através de imagens de alta velocidade que seus parâmetros cinemáticos variam significativamente no tempo e propondo representações harmônicas experimentais para modelos mais precisos.
Este artigo analisa as incertezas experimentais e os procedimentos de correção necessários para determinar com precisão a eficiência da transferência de calor na convecção de Rayleigh-Bénard criogênica, destacando a importância de distinguir entre a transição para o regime turbulento último e efeitos não-Oberbeck-Boussinesq ou imperfeições experimentais.
Este trabalho estende um sensor de gradiente de pressão, originalmente desenvolvido para modelos RANS, ao modelo de turbulência IDDES para melhorar a previsão da separação da camada limite e do estol em aerofólios, resultando em um modelo unificado que aprimora significativamente a precisão das previsões de sustentação e arrasto em diversos regimes de escoamento sem degradar o desempenho em escoamentos anexados.
Este artigo apresenta uma análise abrangente e a primeira implementação de código aberto do método de deslocamento de fase para o combate ao aliasing em simulações pseudo-espectrais das equações de Navier-Stokes incompressíveis, demonstrando que essa abordagem oferece acelerações de até três vezes em comparação com a regra de truncamento 2/3 padrão, com perda mínima de precisão.
Este estudo investiga numericamente, por meio do método de Boltzmann em rede e análises de escalas, como o cisalhamento do ar influencia a dinâmica de impacto de gotas em superfícies superhidrofóbicas, revelando que a energia aerodinâmica aumenta o espalhamento e altera os coeficientes de restituição, permitindo a previsão precisa do comportamento das gotas através de leis de escalas modificadas.
Este estudo utiliza simulações numéricas para investigar a dinâmica de impacto de gotas em superfícies rugosas aleatórias, revelando que o tempo de contato permanece constante independentemente da rugosidade e do número de Weber, enquanto a rugosidade da superfície influencia a transição entre molhamento e repulsão e reduz linearmente o fator de espalhamento máximo.
Este estudo demonstra que simulações de convecção hidrodinâmica rotativa revelam um transporte de momento angular radial para fora em rotações rápidas, impulsionado por ondas térmicas de Rossby, o que contradiz teorias de campo médio tradicionais e destaca tensões entre modelos teóricos, simulações numéricas e observações solares.
Este estudo propõe a VSOPINN, uma rede neural baseada em física aprimorada com otimização de sensores via diagramas de Voronoi, que permite a reconstrução precisa e robusta de campos de fluxo a partir de medições esparsas e a otimização integrada do posicionamento dos sensores.
Este artigo apresenta um modelo teórico sem parâmetros ajustáveis e validado experimentalmente com gelo e cera de parafina que descreve a dinâmica de deslizamento autossintonizada de sólidos derretendo em rampas aquecidas, explicando como o equilíbrio entre transferência de calor, mudança de fase e dissipação viscosa determina a velocidade terminal do sistema.
Este estudo utiliza simulações de turbulência de alta resolução para demonstrar que a dissipação de energia cinética em regimes subsônicos é dominada por vorticidade e ocorre com um atraso maior em relação à injeção de energia, enquanto em regimes supersônicos ela está fortemente correlacionada com flutuações de densidade e estruturas de choque, revelando também desafios significativos na convergência numérica e diferenças fundamentais na estrutura fractal e na localização espacial da dissipação entre os dois regimes.
Este estudo demonstra que o uso de paredes com padrões de deslizamento e não-deslizamento em microcanais retos induz fluxos de vórtice que melhoram a transferência de calor sem aumentar o consumo de energia ou a resistência hidráulica.
Este artigo apresenta uma revisão de uma abordagem baseada na mecânica estatística de Jaynes para descrever o fluxo bifásico imiscível em meios porosos em escala contínua, superando as limitações das equações fenomenológicas tradicionais ao estabelecer um formalismo termodinâmico gerenciável que introduz novas variáveis emergentes, como a velocidade co-movida.
O artigo propõe e valida numericamente um protocolo experimentalmente viável para a nucleação on-demand e o controle determinístico de anéis de vórtice quânticos estáveis em condensados de Bose-Einstein, permitindo a geração precisa desses anéis através de barreiras de laser e sua manipulação subsequente para estudos sistemáticos de turbulência quântica.
Este artigo apresenta um modelo de rede de poros para simular o escoamento de fluidos com tensão de escoamento em meios porosos desordenados, demonstrando que as perdas de pressão próximas ao limite de escoamento são governadas pela estatística das constrições geométricas e que o deslizamento na parede pode reativar caminhos de fluxo bloqueados.