Manifestation of spurious currents and interface regularization in wind turbulence over fast-propagating waves
本研究は、高速進行波上の風乱流シミュレーションにおいて、界面捕捉法における数値誤差（偽流や界面正則化）が物理的な流れに匹敵する影響を及ぼすことを示し、曲率推定とフラックス離散化の精度向上の重要性を明らかにした。
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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。
Exact response functions for a compressible thin fluid layer with odd viscosity
この論文は、従来の潤滑層に支えられた圧縮性薄膜流体におけるオッド粘性の影響を解析し、モノポールおよびダイポール特異性に対する流れ場と圧力場の厳密な解析解を導出することで、閉じ込められたキラル流体中のコロイド粒子やマイクロスイマーの運動や集団的振る舞いを記述する手法を確立したものである。
Measured multiple flow states in turbulent thermal convection with aspect ratio 10
アスペクト比 10 の大規模レイリー・ベナール対流実験において、レイリー数とプラントル数の変化に伴う複数の対流ロール状態の存在、プラントル数増加に伴うロールからプラームへの構造遷移、および初期条件が最終的な乱流状態や熱・運動量輸送に与える影響を実験的に明らかにしました。
Vortex breakdown in a hydro turbine draft tube swirling jet
本論文は、フランシス型水車ドラフト管内の渦ロープを渦の崩壊に関連する不安定モードとみなし、層流モデルを用いて部分負荷域における超臨界ホップ分岐やサブクリティカル解によるヒステリシス、および定格負荷域への移行に伴う有限レイノルズ数での超臨界分岐のメカニズムを解明したものである。
Solutocapillary bubble centering in a confined ethanol plume in water
本論文は、水中のエタノール噴流内で溶存 CO₂ が核となる気泡が、界面張力勾配に起因する溶質マランゴニ力によって噴流中心へ集束する現象を、実験と低次元モデルを用いて解明し、マイクロ流体や反応器における非接触気泡制御への応用可能性を示したものである。
Large traveling capillary-gravity waves for Darcy flow
本論文は、ダルシーの法則に従う流体（垂直ヘール・ショウ細胞や多孔質媒体中の流れ）において、任意の周期形状を持つ外部圧力下で、任意の波速に対して小振幅の周期進行波の局所解の存在を証明し、さらにその解曲線が勾配が任意に大きくなるか、有限深さの場合には剛体底面に任意に近づくような大振幅の進行波を含む連結集合に延長されることを示すことで、粘性自由境界問題における大振幅進行波の最初の構成を実現したものである。
Transverse Instability of Stokes Waves at Finite Depth
本論文は、無限深の場合に証明されたストークス波の横方向不安定性（楕円状の不安定固有値の存在）が、有限深の場合においても、深さの有限個の値を除いて成り立つことを厳密に証明したものである。
Axisymmetric cavities in hypersonic flow
本論文は、マッハ 6 の超音速流中における軸対称開放キャビティのせん断層特性を、可視化と圧力測定を用いて調査し、レインズ数や幾何学的形状（アスペクト比や後壁高さ差）がせん断層の遷移や支配的な振動モード（ローシターモードやフラッピングモード）に及ぼす影響を解明したものである。
Ground effect on Undulation and pumping near surfaces
本論文は、スネールの低レイノルズ数波動運動からコウモリやミツバチの高レイノルズ数羽ばたき運動に至るまで、表面近傍における生物の移動と流体輸送を無次元数に基づいて統一的に解明し、地面効果による揚力増大や効率的なフェロモン輸送などのメカニズムを明らかにしたものである。
Evaporation of a freely floating droplet in an airstream: effects of temperature, humidity, and shape oscillations
本論文は、人工降雨シミュレーション風洞を用いた実験と、対流・温度・湿度・形状振動を考慮した改良蒸発モデルの構築を通じて、自由浮遊水滴の蒸発ダイナミクスを包括的に解明し、雨滴の微物理過程に関する新たな知見を提供するものである。