Liquid Surfaces with Chaotic Capillary Waves Exhibit an Effective Surface Tension
この論文は、カオス的なファラデー波が液膜の穴を収縮させる現象を実験的・理論的に研究し、その効果を表面張力に抗する動的な力として解釈し、有効な表面張力やキャピラリ長を導入して定量的に説明できることを示しています。
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1274 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。
Physics-informed graph neural networks for flow field estimation in carotid arteries
この論文は、4D 血流 MRI データを用いて物理法則を組み込んだ等変性グラフニューラルネットワークを学習させることで、大規模な数値シミュレーションデータに依存せず、見えない頸動脈の幾何学形状から高精度な血流場を推定する手法を提案し、その有効性と他モダリティデータへの転移可能性を実証したものである。
Upstream motion of oil droplets in co-axial Ouzo flow due to Marangoni forces
本論文は、Ouzo 型三成分系における油滴の相分離現象を解析し、マランゴニ力が浮力や抗力に抗して油滴を上流方向へ移動させる主要なメカニズムであることを、数値シミュレーションと半解析モデルによって明らかにしたものである。
Particle Thermal Inertia Delays the Onset of Convection in Particulate Rayleigh-Bénard System
本研究は、熱的慣性が支配的な粒子が注入・抽出される粒子レイリー・ベナール対流系において、分散相と連続相の熱的結合（比熱容量比ε）の増大が温度分布を変化させ浮力を弱めることで対流の発生を遅らせ、系を安定化させることを明らかにした。
The microscopic origin of droplet line tension
この論文は、重力効果と吸着層内の体積分率に依存する界面張力の圧力誘起変化に起因する線張力の寄与を特定し、ナノメートルからミリメートルスケールまでの液滴において、実験やシミュレーション結果と一致する線張力の符号や大きさの多様性を統一的に説明する物理的メカニズムを明らかにしたものである。
On the turbulent wake of the actuated fluidic pinball: dynamics, bifurcations and control authority
本論文は、流体ピンボール（3 個の円柱）の乱流後流を対象に、下流 2 個の円柱を回転させる制御実験と数値シミュレーションを通じて、その制御範囲におけるダイナミクス、分岐、および制御権限を初めて包括的に解明し、3 次元の制御多様体と逆ピッチフォーク分岐が存在することを示したものである。
Learning Flow Distributions via Projection-Constrained Diffusion on Manifolds
本論文は、任意の障害物幾何学と境界条件下で物理的に妥当な非圧縮流れを生成するために、境界条件付き拡散モデル、物理情報に基づく訓練目的、そして幾何学的にaware なヘルムホルツ・ホッジ作用素を用いた射影制約付き逆拡散プロセスを統合し、非圧縮ベクトル場の多様体上の制約付きランジュバンサンプリングの離散近似として定式化した新しい生成モデルを提案するものである。
Impact of Structure-Preserving Discretizations on Compressible Wall-Bounded Turbulence of Thermally Perfect Gases
本論文は、CO2 の熱的完全気体モデルを用いた超音速・極超音速の壁面乱流の直接数値シミュレーションを通じて、エントロピー保存や運動エネルギー保存を備えた構造保存離散化手法が、高エンタルピー領域における熱力学的・力学的結合や乱流統計量に与える影響を体系的に評価し、数値定式化と熱力モデルの整合性が高速圧縮性乱流の信頼性あるシミュレーションに不可欠であることを示しています。
The influence of body anisotropy on wake characteristics and enstrophy production for prolate ellipsoids at
本論文は、LES 法を用いて における円柱状楕円体のアスペクト比が、境界層の剥離や抗力、特に極付近の流線収縮に伴う負のエントロピー生産および不安定焦点/圧縮トポロジーに与える影響を解明したものである。
Optimization of Higher-Order Harmonic Surface Tessellations for Additively Manufactured Air-to-Air Heat Exchangers
本研究は、積層造形技術を活用して高次調波曲面のタイル化を最適化し、特に乱流領域においてギロイド構造と比較してより高い熱交換効率と低い圧力損失を達成する空気対空気熱交換器の設計手法を提案し、二次表面の波周波数が熱水力性能の向上に重要であることを示しています。