Adjoint-based Particle Forcing Reconstruction and Uncertainty Quantification
本論文は、粒子の位置観測データと随伴法に基づくデータ同化を用いて乱流中の粒子強制力を逆推定し、ハミルトニアンモンテカルロ法で不確実性を定量化する手法を提案し、アーノルド・ベルトラミ・チャイルドレス流れおよび等方性乱流における粒子レイノルズ数が 1 から 5 の範囲で高精度な推定が可能であ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。
Green's Function Integral method for Pressure Reconstruction from Measured Pressure Gradient and the Interpretation of Omnidirectional Integration
この論文は、グリーン関数積分法（GFI）を用いて誤差を含む圧力勾配データから圧力場を再構築する新規手法を提案し、これが既存の全方位積分法（ODI）と数学的に同等でありながら、任意の幾何学形状に対する汎用的な実装と計算効率の向上を実現することを示しています。
Linear stability of Poiseuille flow over a steady spanwise Stokes layer
壁面に印加された定常なスパン方向のストークス層が、乱流遷移の遅延と摩擦抵抗の低減を同時に実現する可能性を示すため、ポアズイユ流れの線形安定性および過渡増幅がレイノルズ数依存性を伴って顕著に改善されることを大規模数値計算により明らかにした。
Adaptive mesh refinement for global stability analysis of transitional flows
本論文では、遷移流れの非線形基底流、線形直接解、および随伴解それぞれに対してスペクトル誤差指標を用いて独立したメッシュを最適化する適応メッシュ細分化（AMR）手法を、円柱周囲の二次元流れのグローバル安定性解析に適用し、その有効性を検証した。
Perturbation analysis of triadic resonance in columnar vortices: selection rules and the roles of external forcing and critical layers
本論文は、柱状渦の波モード間の三波共鳴が「選択則」によって制約され自然崩壊しないことを示すとともに、外部強制力によるパラメトリック不安定化や能動臨界層の形成という二つの経路を通じてこの制約を打破するメカニズムを解明し、航空機後流渦の制御への指針を提供しています。
Spatio-Temporal Performance of 2D Local Inertial Hydrodynamic Models for Urban Drainage and Dam-Break Applications
この論文は、ブラジルの都市排水やダム決壊シナリオにおける 2 次元局所慣性モデル（HydroPol2D）の性能を検証し、フル運動量モデル（HEC-RAS 2D）と比較して計算速度が 23 倍速く精度も高い一方で、都市インフラの考慮不足が流出ピークに 17.5% の誤差をもたらすことや、移流慣性の欠如が洪水波の伝播速度に影響を与えることを明らかにしたものである。
A Kinetic Scheme Based On Positivity Preservation For Multi-component Euler Equations
この論文は、各成分の密度および全圧の正値性を保証し、静止接触不連続面を正確に捉えるために柔軟な速度定義を採用した運動論的モデルを提案し、これを有限体積法と高次精度化手法を組み合わせることで、多成分オイラー方程式の高精度かつ安定な数値解法を実現したものである。
Characteristic boundary conditions for Hybridizable Discontinuous Galerkin methods
本論文は、圧縮性オイラー方程式の特性分解に基づき、境界での波の反射を防止する特性境界条件（CBC）をハイブリダイズ可能不連続ガラーキン（HDG）法に導入し、弱圧縮性流れにおける渦の反射を最小化するその有効性を数値実験で実証したものである。
Boundary-velocity error and stability of the accelerated multi-direct-forcing immersed boundary method
本論文は、加速型マルチ直接強制法における数値安定性を決定する臨界パラメータの同定と、境界離散化や形状に依存せず最小の速度誤差を実現する最適加速パラメータの発見を通じて、移動境界問題の安定かつ高精度なシミュレーション手法を確立したものである。
First observation of the Josephson-Anderson relation in experiments on hydrodynamic drag
この論文は、ロボットアームを用いて水中を加速する平板の流体力学的な抗力に関する実験において、超流体の量子記述から導出されたジョセフソン・アンダーソン関係式が古典流体においても成り立つことを、粒子画像流速測定法による瞬間流速場の計測を通じて初めて実証したものである。