Self-avoiding fluid deformable surfaces
上皮組織の発生過程における形状変化をモデル化するため、自己交差を防止する非局所的な接線点エネルギーと曲率適応型メッシュ再配置戦略を組み合わせた、成長に伴う流体変形表面の数値計算手法を提案し、その有効性を示した。
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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。
Uncovering bistability phenomena in two-layer Couette flow experiments using nonlocal evolution equations
本論文は、非局所的な漸近モデルを用いて二層 Couette 流の界面波の安定性を解析し、実験で観測される二つの安定な進行波（単峰型と双峰型）の共存現象を定量的に再現するとともに、新たな対称性破れの進行波分岐やホップ分岐による時間周期軌道などを明らかにしたものである。
Predicting liquid properties and behavior via droplet pinch-off and machine learning
本研究では、液滴のピンチオフ直前の形状を機械学習に学習させることで、粘度や表面張力などの流体特性を従来の手法よりも簡便かつ迅速に高精度で推定できることを実証しました。
LAViG-FLOW: Latent Autoregressive Video Generation for Fluid Flow Simulations
本論文は、地中 CO2 貯留などの多相流体の流れを従来の数値シミュレータより 2 桁高速に、かつ時間的に一貫した精度で予測・生成するために、潜在空間における自己回帰型拡散モデル「LAViG-FLOW」を提案するものである。
Non-uniqueness of smooth solutions of the Navier-Stokes equations from almost the same initial conditions
この論文は、クリーン数値シミュレーションを用いた計算結果から、初期条件の差が極めて微小（ 程度）であってもナビエ - ストークス方程式が異なる大域解を持つ可能性を示唆し、クレイ数学研究所のミレニアム懸賞問題に関連する解の一意性と存在性について新たな洞察を提供するものである。
Higher-order mean velocity profile in the convective atmospheric boundary layer
本論文は、マッチド漸近展開法と実測データを用いて対流大気境界層の平均速度分布の高次項を導出・検証し、既存の理論や経験式よりも高い精度を達成したことを示しています。
Leveling of MHD turbulence imbalance in shear flows
この論文は、超アルフベン領域の平面せん断流において、大規模な速度せん断がアルフベン波の過反射や過渡増幅などの線形非モダルダイナミクスを通じて、初期に完全に不均衡であっても乱流の不均衡を解消し、平衡状態へと導く新たなメカニズムを明らかにしたものである。
Resolving Cryogenic and Hypersonic Rarefied Flows via Deep Learning-Accelerated Lennard-Jones DSMC
本論文は、レナード・ジョーンズポテンシャルに基づく分子間相互作用を物理的に正確に再現しつつ、深層学習による代理モデルと可変有効径モデルの導入によって計算コストを大幅に削減し、極低温および超音速希薄気流のシミュレーション精度を飛躍的に向上させた新しい直接シミュレーションモンテカルロ法を開発したものである。
Instability of microbial droplets growing on viscous substrates
この論文では、粘性流体表面上で成長する微生物液滴のモデルを構築し、成長力と浮力がそれぞれ軸対称解の安定化と不安定化に寄与することを示すことで、実験的観察と理論的知見を結びつけています。
Preconditioned Adjoint Data Assimilation for Two-Dimensional Decaying Isotropic Turbulence
本研究は、乱流のデータ同化において逆時間方向の不安定性を克服するため、フーリエ空間での重み付けカーネルを定義し直すことで共役方程式を前処理し、高波数成分を抑制しながら大規模構造を保持する指数カーネルを用いることで、初期条件の再構成精度を向上させる手法を提案している。