1273 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。
この論文は、非回転氷塊を扱った前編に続き、回転運動と非線形接触力（圧縮、復元、摩擦）を考慮した剛体モデルを構築し、拡張された位相空間における Vlasov 型運動論方程式から質量・運動量・角運動量の保存則を含むマクロな流体力学モデルへと至る、海氷フローの動的挙動をより現実的に記述するマルチスケールモデル化の枠組みを提案しています。
本論文は、波動作用の輸送とクライク・ライボビッチ系を結合し、ドップラーシフトと波動擬運動量を通じて双方向相互作用を記述する一貫した位相平均モデルを、変分構造に基づいて導出し、ハッセルマンが考察した表面波による慣性振動の生成問題に適用したものである。
円柱を中心とした非閉鎖平面反流における非圧縮流れを数値計算と線形安定性解析により検討した結果、レイノルズ数の増加に伴い流れが定常分離し、さらに臨界値を超えると対称な渦列に類似した振動不安定モードが発生し、その周波数が反流のひずみ率に比例することが明らかになった。
本研究は、簡素化された後流渦モデルを用いて、北アフリカハゲワシの編隊飛行において、リーダーの気流とフォロワーの羽ばたき運動がどのように相互作用して誘導抵抗とプロファイル抵抗を低減し、約 11% の機械的エネルギー節約を実現するかという物理的メカニズムを解明した。
本論文は、Toner-Tu-Swift-Hohenberg 枠組みに基づき、活動性が流場によって輸送される動的場として扱われる高密度活性流体のモデルを提案し、活動性の不均一性が乱流の空間的閉じ込めやスペクトル領域の共存在を引き起こし、活性乱流の普遍性が局所的かつ時間依存性を持つことを示すことで、生物および合成活性物質におけるより現実的な乱流現象の理解に新たな枠組みを提供するものである。
本論文は、計算コストが高く多様なシナリオへの適用が困難な従来の高忠実度モデルに代わるものとして、訓練領域よりも大きな領域での推論を可能にするグリッドサイズ不変性を備えたニューラルネットワーク（特に UNet++）を用いた岩石 - 流体相互作用の surrogate モデルを開発し、その有効性と既存の低次元モデルに対する優位性を示したものである。
この論文は、非線形移流と源項を扱うための一般化された特性写像法を提案し、ドゥアミル積分を用いた半ラグランジュ法と再帰的時間分解によって理想的な磁気流体力学問題において空間・時間ともに3次の精度と高解像度を実現することを示しています。
本論文は、実験データに基づき、動的ストールからの再付着が迎角の低下だけでは即座に始まらず、無次元化されたリーディングエッジ吸力パラメータの閾値を超えた後に、反応遅延・波伝播・緩和という 3 つの段階を経て進行することを明らかにしたものである。
本研究は、乱流におけるエネルギーフラックスの方向性を決定する要因として位相ダイナミクスを解析し、エネルギー保存と符号不定な二次保存量を持つシェルモデルが常に順方向エネルギーカスケードを示し、逆カスケードを形成しないことを理論的に証明した。
この論文は、時空間変分原理に基づいて流れ場の非定常性を客観的に評価する指標「変形非定常性」を提案し、それを基にした新しい渦判定基準を導出するとともに、解析解や数値シミュレーションデータを用いた検証を通じてその有効性を示しています。