Универсальное уравнение состояния для волновой турбулентности в квантовом газе

Ученые из Кембриджского университета смогли добиться определенного прогресса, исследуя волновую турбулентность через ультрахолодный квантовый газ. Фокусом этого исследования является конденсат Бозе-Эйнштейна. Что отличает это исследование, так это его способность систематически измерять свойства турбулентных каскадов и экспериментально строить для них уравнение состояния (EoS), попытка, которая оставалась неуловимой в других неравновесных системах. Выводы, опубликованные в журнале Nature, объясняют, как при изменении подводимой энергии через вибрации характеристики турбулентного состояния зависят исключительно от величины энергии, а не от внешних факторов, таких как частота вибрации или форма контейнера.

Наблюдения за потоком турбулентности на башенной платформе выявили механизм модуляции ветрового волнения приземным ветром

Недавно в журнале Science China Earth Sciences было опубликовано исследование доцента Шэн Чена и профессора Фанли Цяо из Первого института океанографии Министерства природных ресурсов. Данные наблюдений с платформы на базе береговой башни используются для выявления механизма модуляции ветрового волнения на ветровую нагрузку, и было обнаружено, что ветровая волна может увеличивать ветровую нагрузку.

Статистика универсальной скорости в затухающей турбулентности

Эксперименты в уникальной аэродинамической трубе Института динамики и самоорганизации им. Макса Планка (MPI-DS) в Геттингене показывают, что законы, сформулированные более 80 лет назад, и их дополнения не полностью объясняют турбулентные течения. Избирательно генерируя турбулентность и используя активную сетку, разработанную в MPI-DS соавтором Грегом Бьюли из Корнельского университета, показано, что систематические отклонения от предсказаний Колмогорова возникают даже при самой сильной турбулентности. Это означает, что вихри среднего размера в реальных потоках не полностью отделены от очень больших вихрей за счет переноса энергии, как предполагалось с 1941 г. Более того, эти новые результаты универсальны и не зависят от силы турбулентности в системе. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters.

Создание изолированного турбулентного шарика, питаемого вихревыми кольцами

Буря в стакане воды: физики совершили прорыв в создании турбулентности. Группа ученых из Чикагского университета впервые придумала способ создания удерживаемой турбулентности в резервуаре с водой. Они используют кольцо струй для продувки петель до тех пор, пока не сформируется и не задержится изолированный «шар» турбулентности.

Физики разработали мощную альтернативу динамической теории функционала плотности

Живые организмы, экосистемы и планета Земля являются, с точки зрения физики, примерами необычайно больших и сложных систем, не находящихся в тепловом равновесии. Для физического описания неравновесных систем до настоящего времени использовалась динамическая теория функционала плотности. Однако как показали физики из Байройтского университета в статье, опубликованной в Journal of Physics: Condensed Matter, у этой теории есть слабые места. Теория функционала мощности значительно улучшили — в сочетании с методами искусственного интеллекта она позволяет более надежно описывать и прогнозировать динамику неравновесных систем во времени.

Масштабирование и прерывистость в турбулентных потоках упруговязкопластических жидкостей

Проведено трехмерное численное моделирование жидкостей EVP, демонстрирующих однородную изотропную турбулентность и сосредоточив внимание на их пластическом поведении. Один из наиболее важных результатов исследования был связан с распределением энергии в турбулентной жидкости EVP. В турбулентных течениях энергия передается от больших масштабов к малым через каскад вихрей и водоворотов. Это распределение энергии по шкале может быть определено количественно с помощью энергетического спектра. Выводы были опубликованы в журнале Nature Physics.

Новая модель кварк-глюонной плазмы устраняет давнее противоречие между теорией и данными

«Чтобы найти механизм, который может объяснить несоответствие между теоретическим моделированием и экспериментальными данными, мы использовали структуру динамической инициализации ядра-короны (DCCI2), в которой частицы, генерируемые во время ядерных столкновений высокой энергии, описываются с использованием двух компонентов: ядро, или уравновешенное вещество, и корона, или неуравновешенное вещество», — объясняет профессор Хирано. «Эта картина позволяет нам изучить вклад компонентов ядра и короны в образование адронов в области с низким поперечным импульсом».

Циклоны, вращающиеся вокруг полюсов Юпитера, до сих пор сбивают с толку

Группа космических ученых, связанных с несколькими институтами в США, работающая с коллегой из Италии и еще одним из Франции, использовала моделирование, чтобы частично объяснить устойчивость циклонов, вращающихся вокруг полюсов Юпитера. В своей статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy, группа описывает, как они анализировали изображения, полученные космическим зондом «Юнона», и использовали полученные знания для создания моделей мелководья, которые могли бы хотя бы частично объяснить, почему циклоны существуют так долго.

Влияние дождя и облаков на атмосферные аэрозоли

Опубликованное в журнале Atmospheric Chemistry and Physics новое исследование международной группы исследователей изучает влияние осадков и облаков на концентрацию частиц во время их транспортировки к месту измерения. Полученная скорость удаления сульфата из атмосферы зависела от времени года, тогда как органические вещества и черный углерод сокращались более равномерно, независимо от времени года. Исследователи также заметили, что значительное количество сульфатной массы образуется в неосадочных облаках, и они смогли определить размер частиц, по которым распределяется образовавшийся сульфат.

Океанические осесимметричные волны существенно превышают теоретические пределы своих высот

В новом исследовании обрушения океанских волн исследователи продемонстрировали, что поведение осесимметричных «скачковых волн» при опрокидывании сильно отличается от давно устоявшихся теорий обрушения бегущих волн. Бегущие волны ломаются, когда волны становятся настолько крутыми, что гребень перестает быть устойчивым. Это приводит к нарушению волнового движения и потерям энергии. В результате высота волны ограничивается процессом обрушения.