Распространения ультразвуковых волн в жидкостях, содержащих инкапсулированные пузырьки

Ученые из Университета Цукуба получили новое теоретическое уравнение распространения ультразвуковых волн через жидкости, содержащие инкапсулированные пузырьки. Они обнаружили, что включение сжимаемости оболочки пузыря было жизненно важным для точного предсказания поведения звуковых волн. Эта работа может привести к улучшению разрешения ультразвуковых изображений на основе разработки улучшенных контрастных веществ. Работа опубликована в журнале Physics of Fluids.

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.