Stabilizing Rayleigh-Benard convection with reinforcement learning trained on a reduced-order model

Este artigo demonstra que um quadro de controle que acopla dinâmica de variedades orientada por dados (DManD) com aprendizado por reforço (RL) consegue reduzir significativamente a transferência de calor na convecção de Rayleigh-Bénard, estabilizando o fluxo turbulento através da supressão de flutuações temporais e do espessamento da camada limite térmica.

Qiwei Chen, C. Ricardo Constante-AmoresThu, 12 Ma🔬 physics

Friction modifies the quasistatic mechanical response of a confined, poroelastic medium

Este artigo desenvolve um quadro teórico que demonstra como o atrito nas paredes modifica a resposta mecânica quasistática de meios poroelásticos confinados, revelando que a interação entre o atrito e o confinamento gera histerese, propagação de frentes de deslizamento e alterações significativas nos campos de tensão e deslocamento, dependendo se o carregamento é aplicado via pistão ou pressão fluida.

Térence Desclaux, Callum Cuttle, Chris W. MacMinn, Olivier LiotThu, 12 Ma🔬 cond-mat

Hydrodynamic liquid crystal models for lipid bilayers

Este artigo deriva modelos hidrodinâmicos refinados para bicamadas lipídicas que incorporam um parâmetro de ordem escalar para a alinhamento molecular, resultando em modelos de Landau–Helfrich e Beris–Edwards para bicamadas assimétricas e simétricas, respectivamente, os quais generalizam e fornecem uma nova derivação para os modelos de superfície (Navier–)Stokes–Helfrich.

Ingo Nitschke, Jan Magnus Sischka, Axel VoigtThu, 12 Ma🔢 math-ph

A 3D sharp and conservative VOF method for modeling the contact line dynamics with hysteresis on complex boundaries

Este artigo apresenta um método numérico 3D conservador e de interface nítida, baseado no Volume de Fluidos (VOF) e em fronteiras embebidas, que resolve dinâmicas de linhas de contato com histerese em geometrias complexas através de um esquema de reconstrução para células mistas, uma estratégia de redistribuição para eliminar restrições de passo de tempo e uma técnica inovadora de imposição de ângulo de contato.

Chong-Sen Huang, Tian-Yang Han, Jie Zhang, Ming-Jiu NiThu, 12 Ma🔢 math

Thermodynamic Non-Uniformities Behind Incident and Reflected Shocks in a Single-Diaphragm Shock Tube

Este estudo combina diagnósticos experimentais e simulações numéricas para quantificar as não uniformidades termodinâmicas axiais e radiais atrás de ondas de choque incidentes e refletidas em um tubo de choque, revelando que a atenuação do choque e as interações com a camada limite geram gradientes significativos dependentes do gás de teste, o que impacta a precisão das medições de cinética química.

Touqeer Anwar Kashif, Janardhanraj Subburaj, Aamir FarooqThu, 12 Ma🔬 physics

Spectral methods for wedge and corner flows: The Fourier-Kontorovich-Lebedev integral transform

Este artigo revisa métodos analíticos baseados na representação de Papkovich-Neuber e na transformada integral de Fourier-Kontorovich-Lebedev para resolver as equações de Stokes em escoamentos de baixo número de Reynolds em geometrias de cunha e cantos, oferecendo um quadro versátil para prever a dinâmica de partículas e projetar dispositivos microfluídicos confinados.

Abdallah Daddi-Moussa-IderThu, 12 Ma🔬 physics

Dynamics of an autocatalytic reaction front: effects of imposed turbulence and buoyancy-driven flows

Este estudo investiga a dinâmica de frentes de reação autocatalíticas em meio aquoso sob turbulência gerada por grades oscilantes, revelando dois regimes distintos — propagação de Huygens e mistura reativa — e demonstrando que mesmo pequenas diferenças de densidade entre reagentes e produtos exercem um papel crucial na evolução da frente, isolando assim os efeitos da turbulência das complexidades térmicas presentes na combustão.

Nihal Tawdi, Christophe Almarcha, Michael Le BarsMon, 09 Ma🔬 physics

Optimized Fish Locomotion using Design-by-Morphing and Bayesian Optimization

Este estudo apresenta um framework computacional que combina Design-by-Morphing e otimização Bayesiana para otimizar perfis de natação ondulatória, alcançando ganhos significativos de eficiência propulsiva (16% a 35%) em comparação com modos de natação bioinspirados de referência, o que oferece implicações importantes para o desenvolvimento de sistemas de propulsão subaquática autônoma.

Hamayun Farooq, Imran Akhtar, Muhammad Saif Ullah Khalid, Haris Moazam SheikhMon, 09 Ma🔬 physics

Molecular insight on ultra-confined ionic transport in wetting films: the key role of friction

Este estudo utiliza simulações de dinâmica molecular e um modelo teórico unidimensional para demonstrar que a adsorção de cátions na interface água-sílica gera rugosidade molecular e atrito adicional, aumentando significativamente a viscosidade aparente e desempenhando um papel crucial no transporte iônico em filmes de molhamento ultraconfinados.

Aymeric Allemand, Anne-Laure Biance, Christophe Ybert, Laurent JolyMon, 09 Ma🔬 physics

Spectral analysis of attached and separated turbulent flows over a Gaussian-shaped bump

Este estudo investiga a dinâmica turbulenta de escoamentos sobre uma protuberância gaussiana, revelando que estruturas coerentes de baixa frequência no regime separado são impulsionadas por uma instabilidade modal tridimensional de frequência zero e ondas estacionárias dependentes da extensão lateral, explicando assim discrepâncias entre simulações e experimentos e fornecendo diretrizes para futuros modelos numéricos.

Roman Klopsch, Lukas M. Fuchs, Georgios Rigas, Kilian Oberleithner, Jakob G. R. von SaldernMon, 09 Ma🔬 physics

Aeroacoustic signatures reveal fast transient dynamics of vapor-jet-driven cavity oscillations in metallic additive manufacturing

Este artigo demonstra que as emissões aeroacústicas geradas durante a manufatura aditiva metálica codificam assinaturas físicas de alta resolução temporal que permitem monitorar com precisão a dinâmica transiente de cavidades de vapor e prever a formação de poros, transformando o som em uma ferramenta de diagnóstico baseada em princípios físicos.

Haolin Liu, S. Kiana Naghibzadeh, Zhongshu Ren, Yanming Zhang, Jiayun Shao, Samuel J. Clark, Kamel Fezzaa, Xuzhe Zeng, Lin Gao, Wentao Yan, Noel Walkington, Kaushik Dayal, Tao Sun, Anthony D. Rollett, Levent Burak KaraMon, 09 Ma🔬 physics.app-ph

Investigation of Aeroacoustics and In-flight Particle Transport in Thermal Spray Supersonic Jets

Este estudo desenvolve e valida uma abordagem combinada analítica e numérica para modelar a relação entre as condições operacionais de jatos supersônicos de spray térmico e suas assinaturas aeroacústicas, demonstrando que o monitoramento do ruído pode servir como uma ferramenta não intrusiva para controlar o transporte e a distribuição de partículas em voo.

D. Rahmat Samii, M. TembelyMon, 09 Ma🔬 physics