Improved third-order scheme in pseudopotential lattice Boltzmann model for multiphase flows
本論文は、擬ポテンシャル格子ボルツマン法における第三次数値スキームを理論的に解析し、相界面近傍の偽速度振動を抑制する改良スキームを提案するとともに、その有効性を数値シミュレーションで実証したものである。
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1210 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。
Data-driven Learning of Probabilistic Model of Binary Droplet Collision for Spray Simulation
本研究は、実験データに基づき LightGBM を用いて二液滴衝突の確率的モデルを構築し、これをスプレーシミュレーションへの実装を容易にする多項ロジスティック回帰形式に変換することで、従来の決定論的モデルでは捉えきれなかった過渡的かつ確率的な挙動を高精度に再現する画期的な手法を提案しています。
Nonlinear scalings emerge in a linear regime: an observation in electrokinetic flow
この論文は、高周波電場を用いた双周波励起法により、電気浸透流において非線形な体積力に媒介された非局所的なエネルギー移動が観測され、見かけ上の線形領域であっても速度や電気伝導度の揺らぎが完全発達した乱流の理論予測と一致するべきべき則スケーリングを示すことを明らかにし、電気流体力学における線形近似の根本的な再検討を迫るものである。
Optimizing thermal convection by phase-locking circulation to wall oscillations
本論文は、底面の水平振動を制御手段として用いたレイリー・ベナール対流の数値研究において、大規模循環の逆転が振動周期と位相同期する最適周波数で熱輸送が最大 60% 以上向上することを明らかにし、この周波数同期メカニズムがレイリー数全域で有効であることを示しています。
Orientation dynamics of a settling spheroid in simple shear flow: bifurcations and stochastic alignment
この論文は、せん断流中に沈降する楕円体の配向ダイナミクスを決定論的および確率的に解析し、沈降強度と粒子形状の比で定義されるパラメータによる分岐現象や、ペクレ数に依存するノイズ誘起の位相スリップを明らかにしたものである。
Nested Fourier-enhanced neural operator for efficient modeling of radiation transfer in fires
この論文は、火災シミュレーションにおける放射伝達方程式の計算コストを削減し、精度と効率を両立させるために、多レベルのメッシュ解像度に適応する「ネスト型フーリエ強化ニューラルオペレーター（Nested Fourier-MIONet）」を提案し、3 次元火災シミュレーションにおいて従来の数値解法よりも高速かつ高精度な推論を実現したことを報告しています。
Flow Characterization of the Delft Multiphase Flow Tunnel
この論文は、2020 年末に運用を開始したデルフト工科大学の新しい多相流トンネルにおいて、レーザー・ドップラー流速計を用いた流速測定により、試験部内の流れが平均速度の 1% 未満の均一性を保ち、乱流強度が 0.5〜0.6% であること、および境界層の成長が標準的ではないことを明らかにしたものである。
Diffusiophoretic transport of colloids in porous media
本研究は、微流体実験、数値シミュレーション、理論モデルを組み合わせることで、多孔質媒体内の化学勾配が誘起する拡散泳動が、背景流体の流れよりもはるかに弱い速度であっても、コロイドの巨視的な移動時間や分散を制御するケースと比較して一桁以上変化させることを実証し、多孔質媒体におけるコロイド輸送の古典的モデルの再検討の必要性を明らかにしました。
Constructing wall turbulence using hierarchical hairpin vortices
この論文は、階層的に組織化されたヘアピン渦パケットの集合体として壁面乱流をモデル化し、直接数値シミュレーションの統計的・構造的特徴を再現するだけでなく、計算コストを大幅に削減して高忠実度シミュレーションの初期条件として実用的に機能する手法を提案しています。
Interface Fragmentation via Horizontal Vibration: A Pathway to Scalable Monodisperse Emulsification
本論文は、粘性が支配的な条件下で水平振動を印加することにより、矩形容器内の不混和液体界面に発生するファラデー波の先端が規則的に破断し、容器幅に比例した数の単分散エマルションをスケーラブルに生成する手法を提案し、その臨界加速度と液滴径の制御則を実験および理論モデルで明らかにしたものである。