Geometry-Aware Physics-Informed PointNets for Modeling Flows Across Porous Structures
本研究は、自由流領域と多孔質領域の両方にまたがる複雑な流れを、幾何学情報を考慮した物理情報ニューラルネットワーク（PIPN および P-IGANO）を用いて高精度にモデル化し、異なる形状や境界条件への汎化性能を実証することで、再学習なしに設計研究を加速する可能性を示しています。
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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。
Droplet impact on surfactant-laden thin liquid films: Vortex ring dynamics
この論文は、界面活性剤の濃度増加が渦環の安定化、方位不安定性の抑制、および同心円状混合パターンの促進をもたらすことを実験的に明らかにし、膜厚、レイノルズ数、表面張力比に基づく不安定閾値の経験的マップを確立したものである。
Wavemaker and endogeneity of gravitationally stretched weakly viscoelastic jets
重力により引き伸ばされる弱粘弾性液柱の安定性を、完全な曲率を考慮した一次元モデルと Giesekus 構成則を用いて解析し、弾性効果が臨界条件や振動周波数をどのように変化させるか、さらにノズル近傍が不安定化の主要な受容領域であることを示すことで、その発生機構を解明しました。
Fluidic Shaping over arbitrary domains: theory and high order finite-elements solver
本論文は、任意の領域における流体成形法の理論的基盤を確立し、液面形状およびその光学特性を支配する曲率を高精度に計算するための、曲線境界を捉えるように改良された高次（5 次）有限要素ソルバーを開発・検証したものである。
Coupled hydro-aero-turbo dynamics of liquid-tank system for wave energy harvesting: Numerical modellings and scaled prototype tests
本研究では、波浪エネルギー回収用液槽システムに多段インパルス空気タービンを導入し、数値モデルと縮小モデル実験を通じて水・空気・タービンの連成動力学を解明し、最適な減衰条件の特定やタンク幅増大による非線形な出力向上、さらに単一ローター型に比べ故障耐性と効率性が大幅に向上した新システムの有効性を実証しました。
Effects of the sheared flow velocity profile on impedance eduction in a 2D duct
本論文は、インピーダンス教育法におけるせん断流速度プロファイルの影響を評価し、現実的な境界層プロファイルに対して Ingard-Myers 境界条件が妥当な近似であることを示す一方で、文献でよく用いられる簡略化されたプロファイルは結果に大きな誤差をもたらす可能性があると結論付けています。
Latent-space variational data assimilation in two-dimensional turbulence
この論文は、2 次元乱流のデータ同化において、従来の状態空間ではなく、自動符号化器で学習された低次元潜在空間を最適化することで、観測データから乱流状態をより高精度かつ頑健に推定できることを示しています。
Bicontinuity in active phase separation
この論文は、数値シミュレーションと実験を通じて、アクティブ流体の乱流が界面変形を駆動し、従来の相分離とは異なり、粗大化が抑制された持続的な二連続構造を形成するメカニズムを明らかにしたことを述べています。
An Oscillation-Free Real Fluid Quasi-Conservative Finite Volume Method for Transcritical and Phase-Change Flows
本論文は、過臨界流や相変化流における衝撃波を含む実流体の数値シミュレーションにおいて、完全保存則に基づく手法に固有の偽の圧力振動を排除し、任意の状態方程式を扱うために開発された新しい「実流体準保存（RFQC）有限体積法」を提案し、その理論的解析と数値検証を通じて、衝撃波や相転移を正確かつ頑健に捉えることができることを示しています。
Direct power spectral density estimation from structure functions without Fourier transforms
この論文は、フーリエ変換を適用せずに第二階構造関数から直接パワースペクトル密度を推定する新たな枠組みを提案し、乱流や宇宙物理の観測データなど多様なケースにおいてその有効性を検証したものである。