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。
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1268 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。
Hybrid ROM-PINN Framework for Closure Modeling in Convection-Dominated Systems
本論文は、物理情報ニューラルネットワーク（PINN）をバリアント多スケール（VMS）枠組みに統合したハイブリッド ROM-PINN 枠組みを開発し、対流優勢領域における低次モデル（ROM）の精度とロバスト性を大幅に向上させる新しい閉鎖モデルを提案するものである。
Complete modes of star-shaped oscillating drops
本論文は、従来の準 2 次元モデルの限界を超え、パラメトリック不安定に起因する液滴表面の運動と方位角振動モードの結合を完全な記述として取り入れることで、星型振動のメカニズムを解明し、振動周波数の予測精度を大幅に向上させた新しい分散関係式を提案するものである。
Modelling turbulent flow of superfluid He past a rough solid wall in the limit
この論文は、 における粗い壁面を有するチャネル内の超流動ヘリウムの乱流を渦糸モデルで数値解析し、臨界速度を超えた持続的な渦の絡み合いが古典的な層流に似た速度分布を示しつつも壁面で非ゼロのすべりを生じ、壁面でのピン留めと再結合によって駆動される分極化された極微量乱流状態が実現されることを明らかにしたものである。
Upscaling the Navier-Stokes-Cahn-Hilliard model for incompressible multiphase flow in inhomogeneous porous media
本論文は、不均質多孔質媒体内の非圧縮性二相流について、ポアスケールのナビエ - ストークス・カahn・ヒルディル方程式から体積平均法を用いて厳密に導出したマクロモデルを提示し、閉鎖問題の解決による輸送係数の評価や濡れ性の形式的な取り込みを通じて、標準的な経験則に基づくモデルとの理論的差異を明確にし、数値シミュレーションによりその有効性を検証したものである。
Studying propagating turbulent structures in the near wake of a sphere using Hilbert proper orthogonal decomposition
本論文は、球の近傍後流における伝播する乱流構造を特定する際、Hilbert 変換を直接 POD モードに適用することで、Hilbert 固有直交分解（HPOD）の計算効率を向上させつつ、そのフィルタリングアーチファクトを回避する手法を提案し、POD と HPOD のモード間の関係を解明したものである。
Physics-based modelling of wind-turbine wakes turbulence in neutral atmospheric boundary layers
本論文は、中立大気境界層における風力発電機の後流乱流を記述するため、乱流運動エネルギーとレイノルズ応力の予算を物理的に解析し、従来の経験則や軸対称仮定に依存しない、LES や風洞実験と高い一致を示す新しい物理ベースの乱流強度モデルを提案したものである。
Structure tensor Reynolds-averaged Navier-Stokes turbulence models with equivariant neural networks
この論文は、カシノスらの仮説を検証するために、構造テンソルと等変ニューラルネットワークを用いて新しい RANS 乱流モデルを構築し、急速圧力歪相関の予測精度を既存モデルより桁違いに向上させたことを報告しています。
A Corrected Open Boundary Framework for Lattice Boltzmann Immiscible Pseudopotential Models
本論文は、多相流シミュレーションにおける偽流や質量保存の課題を解決するため、多重緩和時間モデルに基づき境界条件を補正した新しい枠組みを提案し、その有効性を複数のベンチマークケースで実証したものである。
Upper bounds on the colloid separation efficiency of diffusiophoresis
この論文では、拡散泳動を利用したコロイド分離の最大効率を解析する漸近理論を構築し、反応速度論と拡散の比率を表すダマケラー数やペクレ数に基づいた4 つの支配的スケール法則を特定するとともに、CO2 勾配を用いたマイクロ流体実験でその一つを実証しました。