Benchmarking Turbulence Models to Represent Cloud-Edge Mixing
本研究は、雲端混合に対する直接数値シミュレーションを基準として複数の統計的乱流モデルを比較評価し、すべてのモデルが熱力学的進化を捉えることに成功している一方で、雲の微物理過程の変化を正確に表現する能力にはばらつきがあることを明らかにした。
🔬 Category
physics.flu-dyn
967 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。
Smart navigation of a gravity-driven glider with adjustable centre-of-mass
本研究は、粘性流体中を重力駆動するグライダーが、直接数値シミュレーションと強化学習によって特定された、中心質量を動的に調整する明確な最適戦略すなわち高レイノルズ数において慣性揚力を発生させるための急速な転倒と低レイノルズ数において粘性力を活用するための安定した傾斜沈降を用いることで、精密な航法を達成し得ることを実証している。
Scaling law for the slow flow of an unstable mechanical system coupled to a nonlinear energy sink
本論文は、不安定な機械系を非線形エネルギーシンクと結合させた系の遅い流れのダイナミクスに対して、その系を鞍点分岐の標準形に還元することでスケーリング則を導出し、それによって非線形エネルギーシンクの抑制限界の理論的予測を改善し、空力弾性翼モデルを用いたアプローチの妥当性を検証する。
Semi-convection in rotating spherical shells: flows, layers and dynamos
回転する球殻の直接数値シミュレーションを用いて、本研究は惑星内部の半対流が自発的に密度の階段構造へと組織化し、それが安定成層層に覆われた対流層へと進化することを示しており、この構成は土星の観測された磁場と整合的な双極子磁場を生成し得るものである。
A total-Lagrangian vectorial lattice Boltzmann method for finite-strain hyperelastic dynamics
本論文は、運動学と構成則を分離しつつ標準的な衝突・移動構造を維持する保存的な一階系として支配方程式を定式化し、D2Q4 格子と 6 成分ベクトル分布関数を用いた総ラグランジュ法ベクトル格子ボルツマン法を提示し、これにより 2 次元有限ひずみ超弾性動力学をシミュレートするものである。
Vibroacoustic Underwater Noise from Fixed and Floating Offshore Wind Turbines
本研究は、10MW 級海底固定式および洋上浮体式風力タービンの運転時における水中騒音放射を予測・比較するための物理モデルに基づく振動音響フレームワークを提示し、モノパイル構造に比べ浮体式構成はより高い低周波音圧レベルと、より複雑で方向依存性を有する放射パターンを生成すること、および水深が全体的な伝播と音圧レベルに著しく影響することを明らかにした。
Supervised machine learning of compressible flow past a rotating cylinder
本研究は、回転円柱周りの圧縮性流れの高忠実度シミュレーションを用いて Re=5650 付近の臨界分岐を同定し、人工ニューラルネットワークが複雑な空力荷重の予測および広範なレイノルズ数における流れ挙動の再構成のための高精度かつ効率的な代理モデルとして、従来の回帰手法を上回ることを実証する。
Quantifying the liquid flow between a soap film and a vertical meniscus
本研究は、定常および過渡領域にわたるプレート挿入がメニスカスの成長をどのように駆動するかを実験、シミュレーション、理論を統合して分析することにより、垂直な石鹸膜とその境界をなすメニスカス間の液体交換を支配する以前は捉えがたかった流束係数を定量化する。
Tunneling Newtonian Universe
本論文は、零点運動が古典的特異点を解消し、小さな正の宇宙定数の存在下で、現代のインフレーションシナリオと密接に呼応する、形成期、急速なトンネル効果による膨張、そしてより緩やかなハッブル膨張を経て進化する準安定宇宙を記述する、ニュートン宇宙論の量子力学的モデルを提案する。
Aerodynamic Influence Over Leading and Pursuing Motorcycles Equipped With Downforce-Generation Wings
本研究は数値シミュレーションを用いて、先導するオートバイの空力翼が生成する乱流後流とコヒーレント渦が、揚力とホイールアップ傾向を変化させることで追走するオートバイを独立してかつ著しく不安定化させることを示し、安全性の向上のため競技統括団体はこのようなダウンフォースを発生させる付属品の禁止を検討すべきであることを示唆している。