Extreme-value statistics of curl-of-vorticity precursor peaks in perturbed Taylor-Green vortex turbulence
乱れたテイラー・グリーン渦の直接数値シミュレーションを用いた統計的解析により、渦度の回転スペクトル極大値の事前ピークがエネルギー散逸ピークに先行する現象を定量化し、極値統計理論を適用して遅延の最悪ケースを推定するとともに、高曲率活動と散逸バーストの間の動的結合を明らかにした。
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1267 件の論文
「物理学 — 流体力学」のカテゴリーでは、液体や気体の流れに関する研究が取り上げられています。川の流れから航空機の翼を設計する技術まで、目に見えない空気の動きを数式で解き明かすこの分野は、私たちの日常や未来の技術に深く関わっています。
当サイトでは、arXiv に投稿された最新のプレプリントをすべて対象に、専門家の手で解説を提供しています。複雑な数式や専門用語を噛み砕いた平易な要約と、より深く理解したい方のための技術的な詳細解説の両方を、Gist.Science が毎日更新しています。
以下に、この分野から選りすぐられた最新の論文リストをご紹介します。
Super-resolution of turbulent reacting flows on complex meshes using graph neural networks
本研究は、グラフニューラルネットワーク（GNN）の柔軟性を活用し、複雑な幾何学形状を持つ非構造メッシュや非一様構造メッシュ上の乱流反応流において、低解像度データから高解像度の微細構造を高精度に再構築する新たな手法を提案し、その有効性を反応流チャネル流および水素燃料内燃機関の事例で実証したものである。
Structure-preserving Randomized Neural Networks for Incompressible Magnetohydrodynamics Equations
本論文は、非凸最適化を排除し発散フリー条件を厳密に満たす構造保存型ランダム化ニューラルネットワーク（SP-RaNN）を提案し、従来の数値解法や深層学習手法と比較して、非圧縮性磁気流体力学方程式の高精度かつ高速な求解を実現することを示しています。
Energy analysis of 2D electro-thermo-hydrodynamic turbulent convection
本研究では、高忠実度のフーリエ・チェビシェフスペクトルソルバーを用いた数値シミュレーションと、運動エネルギーや電気エネルギーなどの動的システム解析、LSTM による時系列予測、そしてデータ駆動型のモード分解を組み合わせることで、2 次元の電気・熱・流体力学的乱対流におけるエネルギー収支とコヒーレント構造を包括的に解明しました。
From Bifurcations to State-Variable Statistics in Isotropic Turbulence: Internal Structure, Intermittency, and Kolmogorov Scaling via Non-Observable Quasi-PDFs
本論文は、非線形性と観測不可能性の共鳴効果により、分岐モードの非観測性を介して準確率分布関数を用いた解析的導出が可能となり、乱流の内部構造、間欠性、およびコルモゴロフの法則を統一的に説明する新たな理論枠組みを提示する。
Destruction of wall-bounded vortices using synthetic jet actuators
この論文は、合成ジェットアクチュエータが壁面境界層内の渦の回転コヒーレンスを最大 70% まで低下させ、圧力回復をもたらすことで、渦の破壊に効果的であることを実験的に実証したものである。
A cross-dimensional discrete Boltzmann framework for fluid dynamics
本論文では、追加の自由度を導入して比熱比を調整可能とした 1 次元離散ボルツマン法を提案し、高い空間対称性を持つ離散速度集合と演算子分割スキームを用いて、1 次元から 3 次元までの圧縮性流体シミュレーションを統一的に実行するクロス次元離散ボルツマン枠組みを開発し、その精度と堅牢性を検証した。
Numerical method for strongly variable-density flows at low Mach number: flame-sheet regularisation and a mass-flux immersed boundary method
本論文は、低マッハ数における強い密度変動を伴う流れ（特に燃焼系）を扱うため、分数時間ステップ法に基づく簡易流体モデル、火炎面正則化、および質量流を考慮した浸没境界法を組み合わせた数値手法を提案し、その妥当性と頑健性を検証したものである。
Influence of Turbulence Length Scale and Platform Surge Motion on Wake Dynamics in Tandem Floating Wind Turbines
この論文は、OpenFOAM による大渦シミュレーションを用いて、浮体式風力発電機のタンデム配置における後流回復と下流タービンの発電性能が、流入乱流の積分長さスケール（およびそれに伴うプラットフォームのサージ運動）によって支配され、特に大きな積分長さスケールが渦の不安定化と混合促進を通じて後流回復を加速し発電出力を増大させることを明らかにしたものである。
Asymptotic Analysis of Shallow Water Moment Equations
浅水運動量方程式（SWME）の平衡状態近傍における複雑さを低減するため、漸近解析に基づいて変数の少ない新しいモデル「縮小浅水運動量方程式（RSWME）」を導出・解析し、数値実験により計算コストを最大 77% 削減しつつ浅水方程式（SWE）よりも精度を最大 88% 向上させることを実証しました。