1169 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。
本論文は、表面温度の spanwise 不均一分布によって生成されるストリークを用いることで、超音速境界層における第二マックモード不安定性を最大約 60% 抑制できることを直接数値シミュレーションで実証し、その最適波長条件を明らかにしたものである。
FDA ベンチマーク血液ポンプを対象とした大渦シミュレーション（LES）と実験データの検証により、回転子 - 固定子間の過渡的な相互作用を考慮した LES が RANS 法よりも精度良く乱流場を捉え、心臓補助装置の血流力学解析において高忠実度シミュレーションの重要性が示されました。
壁面設置円柱を有する乱流開放水路流れにおける粒子分解直接数値シミュレーション（PR-DNS）により、円柱が生成する強い渦構造が壁面せん断応力を変化させ、円柱後流における粒子の偏在や重力に逆らう鉛直輸送を促進し、さらに壁面粗さを加えることで粒子の巻き上げが最大になることが示されました。
本論文は、複雑な幾何学形状を持つ高レイノルズ数非圧縮流れのスケール解像シミュレーションにおいて、従来の陽的時間積分法の CFL 制限を大幅に緩和し、計算精度を維持しつつ全計算時間を最大 11 倍短縮できる 2 つの陰的速度補正スキームの有効性を検証したものである。
この論文は、高レイノルズ数および高リチャードソン数における密度成層せん断流において、一次ケルビン・ヘルムホルツ波の飽和よりも早く、バード領域で二次せん断不安定が発生し、それが三次元乱流遷移と混合を支配するメカニズムを、理論モデルと直接数値シミュレーション（Re=10^7）によって解明したものである。
本論文は、従来の等温乱流とは異なり複雑な熱結合を持つレイリー・ベナール対流においても、行列積状態（MPS）法を用いた圧縮シミュレーションが統計的観測量の再現に極めて有利なスケーリングを示し、高レイリー数領域での熱駆動乱流の効率的なシミュレーションを可能にする手法であることを実証しています。
本論文は、粒子ベースの雲微物理モデルにおける浸没凍結の確率的な扱いを確立し、従来の特異モデルの適用限界を指摘するとともに、より汎用的な時間依存モデルや水活性に基づくアプローチの有用性、および希少な氷核粒子を扱う超粒子法を用いたシミュレーションにおける課題と利点を明らかにしています。
この論文は、準地衡流（QG）モデルでは捉えられない浅水系の渦度非対称性を、QG からの次の次数の拡張モデルである SWQGを用いて初めて記述し、その有効性を数値シミュレーションで実証したものである。
高摩擦レイノルズ数における壁面圧力スペクトルの低周波域でのエネルギー増大と分散の過大評価という既存モデルの課題を解決するため、内スケールと外スケールの運動をそれぞれ表す 2 つのスペクトル成分に基づく半経験的モデルを提案し、広範囲の摩擦レイノルズ数にわたる壁面圧力変動を高精度に予測する手法を開発した。
この論文は、拡散マップ法と決定論的粒子法の要素を組み合わせることで、トレーサー軌跡から流体中の輸送と混合をデータ駆動型で記述・定量化する手法を開発したものである。