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O artigo prova a existência global e a unicidade de uma solução generalizada para a equação quasi-geostrófica invíscida tridimensional em um domínio cilíndrico com seção transversal horizontal multiplamente conexa, sob condições de contorno específicas, desde que o campo inicial de vorticidade potencial seja limitado essencialmente.
Este artigo aplica a Dinâmica do Estado Estatístico (SSD) à turbulência magnetohidrodinâmica em águas rasas para revelar como as tensões de Reynolds e Maxwell interagem na formação e equilíbrio estatístico de estruturas coerentes, como jatos zonais acoplados a campos toroidais, oferecendo insights sobre fenômenos como a super-rotação solar e o ciclo solar de 22 anos.
O artigo apresenta um modelo matemático reduzido para o fluxo em cavidade aberta, baseado na teoria da variedade central, que explica a troca de estabilidade entre ciclos limites e a existência de estados de borda quase-periódicos instáveis através de termos de acoplamento cruzado em equações de amplitude.
Este estudo propõe o framework Meta-PINNs, que integra meta-aprendizado a redes neurais informadas pela física para superar limitações de convergência e generalização, demonstrando ganhos significativos em precisão e eficiência computacional na previsão de escoamentos em turbomáquinas sob condições operacionais variáveis e não vistas.
Este artigo desenvolve um quadro hidrodinâmico para membranas fluidas compressíveis com viscosidade ímpar, derivando um tensor de Green exato que revela como a viscosidade de Hall gera regimes dinâmicos distintos, incluindo deriva transversal e movimento relativo quiral, para dipolos de força interagentes.
Este artigo propõe um quadro de otimização global orientado por trajetórias, inspirado no CMA-ES, para a modelagem unificada estrutural-hidrodinâmica de mecanismos subaquáticos subatuados e robôs macios, permitindo a identificação precisa de parâmetros acoplados e a reprodução de alta fidelidade do comportamento dinâmico em ambientes aquáticos sem necessidade de reajuste manual.
Este estudo demonstra que um microflutuador esferoidal capaz de alterar sua forma, controlado por aprendizado por reforço para maximizar seu deslocamento em fluxos turbulentos, supera estratégias de forma fixa e oferece um paradigma de controle robusto e interpretável fisicamente.
O estudo demonstra que a transição entre os regimes de campo magnético fraco e forte em simulações de magnetoconvecção em casca esférica está correlacionada com a quebra da simetria equatorial, a qual é desencadeada pelo crescimento súbito do campo magnético e sustenta o dínamo no regime de campo forte.
Este estudo demonstra que a otimização da forma aerodinâmica de pás para cinemáticas curvilíneas é eficaz apenas em configurações de alta solidez que operam em regime de estol dinâmico moderado, onde a modificação geométrica pode suprimir a separação de vórtices na borda de ataque, enquanto em estol profundo a otimização torna-se ineficaz devido à dominância da separação do fluxo.
O artigo apresenta o método Manifold-Adapted Sparse RBF-SINDy, que descobre sem supervisão a estrutura dinâmica de escoamentos turbulentos em paredes utilizando apenas medições de parede, corrigindo vieses estruturais na construção de bibliotecas de funções através de uma amostragem uniforme em comprimento de arco e uma métrica de Mahalanobis para respeitar a geometria intrínseca do atrator.
Este estudo utiliza simulações numéricas RANS para demonstrar que, embora o aumento do número de Reynolds intensifique significativamente as velocidades axiais e a recirculação em um combustor com swirl isotérmico, a localização da zona de recirculação interna permanece inalterada, indicando uma ancoragem robusta da chama sob diferentes condições inerciais.
Este artigo apresenta uma nova plataforma experimental baseada em rastreamento lagrangiano de partículas de alta resolução que, ao mitigar artefatos de medição, permite observar com confiabilidade o agrupamento sub-Kolmogorov e a dinâmica de coalescência de micro-gotas inertes em turbulência de ar.
Este artigo demonstra que a simetria espacial atua como um princípio organizador emergente para a eficiência na locomoção em fluidos viscosos, revelando que golpes simétricos e anti-simétricos são hidrodinamicamente equivalentes e ótimos, o que explica a prevalência desses padrões na natureza como uma consequência de princípios físicos e não apenas de restrições biológicas.
O estudo investiga a evolução não linear de um modo inercial instável de alta latitude no Sol, demonstrando através de simulações numéricas que a saturação da amplitude observada resulta de um equilíbrio entre o crescimento linear e os efeitos não lineares que suavizam a rotação diferencial, produzindo velocidades consistentes com os dados solares.
Este artigo demonstra que as características macroscópicas do fluxo bifásico em meios porosos podem ser previstas mapeando a distribuição de gotículas em um modelo de vidro de spins, revelando que a transição para o regime de fluxo não linear e com histerese corresponde a uma transição de fase vítrea dinâmica.
Este artigo investiga a dinâmica não linear da ruptura de uma faixa de fluido ativo quiral, demonstrando que sua espessura tende a zero como uma lei de potência em tempo finito, com previsões analíticas baseadas na teoria de corpo esbelto que concordam excelentemente com simulações numéricas e experimentos.
Este artigo apresenta uma estrutura exata em descrição Euleriana para calcular a entropia topológica de fluxos turbulentos tridimensionais estacionários, utilizando apenas a distribuição de autovalores do tensor de taxa de deformação e seus tempos de decorrelação obtidos em um único ponto fixo, eliminando assim a necessidade complexa de rastreamento lagrangiano de partículas.
Este trabalho investiga o movimento de partículas sob ondas de água profunda até a terceira ordem de não linearidade, demonstrando que a formulação clássica do arrasto de Stokes subestima ligeiramente o arrasto na superfície e o superestima em profundidade, enquanto a incorporação de termos harmônicos de diferença melhora a concordância com teorias de ondas não lineares.
Este estudo investiga a geração de ondas em um fluxo de cisalhamento com perfil exponencial, identificando uma transição inédita entre as instabilidades de Kelvin-Helmholtz, Holmboe e Miles à medida que a razão de densidade varia, e validando essas descobertas teóricas através de simulações não lineares que demonstram a persistência do modo Miles e a formação de estruturas finitas características em diferentes regimes de densidade.
Este estudo utiliza simulações numéricas diretas para demonstrar que, em escoamentos de Couette-Poiseuille próximos à transição para turbulência, a ondulação dos streaks atua como uma função quadrática dos rolos quando a amplitude destes é suficientemente grande, validando um passo crucial do modelo de auto-sustentação de Waleffe.