Электронный нос или управление поведением жидкости для сверхчувствительного определения летучих веществ

Отслеживание летучих органических соединений важно для общественной безопасности и решения всех проблем, связанных с «запахом». С этой целью учёные представили конструкцию камеры на основе гидромеханики для электронного носа (e-nose), который постоянно обнаруживает летучие органические соединения в низких концентрациях. Стратегия, которая включает в себя использование устройства похожего на шунт для управления поведением потока жидкости, является шагом вперед в развитии технологии электронного носа. Статья «Управление поведением жидкости для сверхчувствительного определения летучих веществ» была опубликована в Applied Physics Reviews 23 мая 2023 года.

Модель машинного обучения делает более точные прогнозы океанских течений

Междисциплинарная исследовательская группа, включающая ученых-компьютерщиков из Массачусетского технологического института и океанографов, обнаружила, что стандартная статистическая модель, обычно используемая для данных с буев, не может точно реконструировать течения или выявить расхождения, поскольку делает нереалистичные предположения о поведении воды. Исследователи разработали новую модель, которая включает знания из гидродинамики, чтобы лучше отражать физику, действующую в океанских течениях. Они показывают, что их метод, который требует лишь небольших дополнительных вычислительных затрат, более точен в прогнозировании течений и выявлении расхождений, чем традиционная модель.

Исследование взаимодействия турбулентного потока с твердыми структурами внутри выявило плавность движения

В своих экспериментах, проведенных в Объединенном научно-исследовательском институте Нью-Йоркского университета в Шанхае, авторы статьи, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, использовали цилиндрический контейнер, наполненный водой, затем нагревали ее снизу, создавая конвективные потоки. Образовавшиеся турбулентные потоки взаимодействовали с взвешенным твердым телом (прямоугольной панелью), которое свободно перемещалось внутри контейнера, что позволило исследователям лучше изучить, как турбулентные потоки взаимодействуют с твердыми структурами внутри. Учёные наблюдали плавное вращение потоков и свободного твердого тела.

Почему пузырьки шампанского поднимаются по прямой траектории?

Выводы, описанные в новом исследовании, опубликованном в журнале Physical Review Fluids, основаны на серии численных и физических экспериментов, включая, конечно же, разливание бокалов с шампанским, пивом, газированной водой и игристым вином. Результаты не только объясняют, что придает шампанскому линию пузырьков, но и могут иметь важное значение для понимания пузырьковых потоков в области гидромеханики.

Гидродинамика вторичного распыления крови помогает криминалистам раскрыть преступления

В журнале Physics of Fluids исследователи из Университета Иллинойса в Чикаго и Университета штата Айова смоделировали поведение капель крови во время вторичного распыления, чтобы изучить, как это явление влияет на место преступления. Команда изучила различные начальные размеры капель и подтвердила свою модель экспериментами. Они обнаружили, что эффект вторичного распыления был значительным и предсказуемым: более мелкие капли легче подхватывались газами огнестрельного оружия и поворачивались к жертве.

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.

Обнаружение, прогнозирование и предотвращение разрывов аорты с помощью компьютерного моделирования

Исследователи из Индийского технологического института (BHU) Варанаси и Индийского технологического института Канпура создали компьютерную модель сердечно-сосудистой системы для прогнозирования раннего разрыва АБА и мониторинга состояния кровеносных сосудов пациентов. Группа исследовала влияние реалистичных, индивидуализированных форм ААА (аневризма брюшной аорты) на гемодинамику пульсирующих ньютоновских жидкостей в аорто-бедренной артерии в норме и при патологии.

Знаменитое гидродинамическое соотношение нарушается при сильном пространственном ограничении внутри пор углеродных нанотрубок

Ученые из Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса (LLNL) и Массачусетского технологического института обнаружили, что это знаменитое гидродинамическое соотношение, открытое Уолтером Нернстом и Альбертом Эйнштейном в начале 20-го века, полностью нарушается при сильном пространственном ограничении внутри пор углеродных нанотрубок. Исследование опубликовано в журнале Nature Nanotechnology.

Генерация спиралевидных узоров Ферма в водной двухфазной системе путем намотки, управляемой раствором Марангони

Команда под руководством профессора Андерсона Хо Чунг Шума с факультета машиностроения Гонконгского университета (HKU) совершила ключевой прорыв в гидродинамике, разработав трехмерную транспортную систему Марангони в двухфазной водной системе. Проект осуществлялся в сотрудничестве с профессором Нилом Рибе из Университета Париж-Сакле. Взаимодействие между солью (CaCl2) и анионогенным поверхностно-активным веществом (додецилбензолсульфонат натрия) создает градиенты поверхностного натяжения, которые управляют процессом переноса. Открытие опубликовано в Nature Communications.

Замедление вращения под действием динамо в смоделированных лучистых звездных слоях

Трое французских ученых из CNRS, INRIA и ENS-PSL изучили вопрос "почему ядра звезд вращаются медленнее, чем ожидалось" и сообщили о своих выводах в статье, опубликованной в журнале Science 19 января 2023 года. Их численное моделирование течения плазмы в глубоких слоях звезды, показало, что замедление сердечника может производиться внутренним магнитным полем. В частности, поток плазмы может усиливать магнитное поле до такой степени, что оно создает сильные турбулентные движения. Такая турбулентность может еще больше усилить магнитное поле, пока не заставит ядро ​​звезды вращаться вниз.