Modelling Material Injection Into Porous Structures Under Non-isothermal Conditions
本論文は、理論的多孔質媒体（TPM）を用いて、注入セメントと人体の体温差を考慮した非等温条件下における脊椎形成術のモデル化を行い、局所熱平衡を仮定しない新たなエネルギーバランスと構成則を導入することで熱力学的整合性を保ちつつ、数値シミュレーションにより物理的に妥当な挙動を示すことを確認したものである。
🔬 Category
physics.flu-dyn
145 件の論文
Triangular instability of a strained Batchelor vortex
本論文は、理論解析と数値シミュレーションを用いて、弱い軸方向流れが存在する条件下で、3 つの衛星渦によって生じる定常三角形ひずみ場を受ける Batchelor 渦の三角不安定性を調査し、軸方向流れの増加が臨界層による減衰を低減させ、不安定モードの組み合わせや支配的な不安定モードをどのように変化させるかを明らかにしたものである。
Non-equilibrium evaporation of Lennard-Jones fluids: Enskog-Vlasov theory and Hertz-Knudsen model
本論文は、実流体（特にレナード・ジョーンズ流体）の非平衡蒸発現象を高精度かつ効率的に記述する新たな分子動力学モデルを提案し、その平衡・非平衡特性の検証を通じて古典的なヘッツ・クヌーゼン関係式の限界を明らかにするとともに、実用的な冷却技術などへの応用に向けた計算枠組みの確立に寄与するものである。
Stationary Couette-type flows in relativistic fluids
この論文は、特殊相対性理論における「熱の慣性」が運動量密度に寄与し、熱流束を無視すると粘性加熱による余剰エネルギーの境界通過を正しく記述できず、定常なクーエット型流れの速度プロファイルが質的に誤ったものになることを示しています。
Wave-Like Statistics from Classical Active Particles with Internal Degrees Of Freedom
この論文は、空間的または時間的非局所性の波動効果ではなく、内部自由度を持つ慣性活性粒子の低次元非線形力学が、歩行液滴の量子アナログに見られる波のような空間統計を一般的に生み出すことを示しています。
Discover the GLM and pseudo-Lagrangian equations of fluid dynamics on four pages
この論文は、学習者向けに、非粘性・非圧縮・均質流体を例として、平均流と波の相互作用を記述する一般ラグランジュ平均（GLM）理論および擬ラグランジュ方程式の導出原理を、既存の文献とは異なる方法論で解説しています。
Prediction of Steady-State Flow through Porous Media Using Machine Learning Models
本研究は、多孔質媒体内の定常流れの予測において、従来の CFD に比べて最大 1000 倍の高速化を実現し、メッシュ不変性や物理情報損失関数の導入によりトポロジー最適化に極めて適した Fourier Neural Operator (FNO) が、AE や U-Net よりも優れた精度を示すことを明らかにしています。
Boltzmann-Curtiss Description for Flows under Translational Nonequilibrium
本論文は、回転自由度を考慮したボルツマン・カリス分布に基づく連続体理論（MCT）を開発し、非平衡状態における衝撃波構造のシミュレーションにおいて、従来のナビエ・ストークス方程式や DSMC 法と比較して密度分布や衝撃波厚さなどの予測精度が大幅に向上することを示しています。
Experimentally Resolving Gravity-Capillary Wave Evolution in Vessels of Unknown Boundary Conditions
本論文では、未知の境界条件という課題を回避し、教師なし機械学習を用いて実験データから直接波モードを抽出する「抽出モード追跡（EMT）」法を提案し、その有効性を合成データとファラデー波の実験を通じて実証している。
An analytical model for rotors in confined flow across operating regimes
本論文は、任意の推力係数と流入角度の乱れに対応する「統一ブロックモデル」と呼ばれる一般化された解析モデルを開発し、閉塞流中のローター挙動を高精度に予測・補正する手法を提案したものである。
A semi-analytical pseudo-spectral method for 3D Boussinesq equations of rotating, stratified flows in unbounded cylindrical domains
本論文は、回転・成層流を有する無限円筒領域における 3 次元ブーシネスク方程式を解くため、空間方向にフーリエ級数と変換された連成ルジャンドル多項式を用いた擬スペクトル法と、背景流の物理的共鳴特性を解析的に取り込んだ指数時間微分（ETD）法を組み合わせた半解析的手法を提案し、高速な背景運動に制約されずに不安定現象を効率的にシミュレーションできることを示しています。
Topographic Effects on Steady-States of Non-Rotating Shallow Flows
この論文は、無限ロスビー数極限における非回転粘性流れの長期的な振る舞いを解析し、乱流条件下でも大規模渦が地形の谷に定着するという、回転系とは異なる新たな定常状態の特性を明らかにしたものである。
Optimize discrete loss with finite-difference physics constraint and time-stepping for solving incompressible flow
本論文は、曲線座標変換と時間ステップ法を組み合わせることで、PINN の課題を克服し、非圧縮性流れを含む多様な PDE 問題に対して高精度・高効率かつメモリ節約型の離散損失最適化ソルバー「FDTO」を提案するものである。
A Pressure-Robust Immersed Interface Method for Discrete Surfaces
C0 三角化表面における不連続な法線ベクトルが圧力負荷の精度を制限する要因であることを特定し、連続的な法線近似を用いた跳躍条件の再構築により、圧力による漏れを最大 6 桁削減する圧力ロバストな浸没界面法を提案する。
Exact coherent states underlying chaotic falling-film dynamics
この論文は、乱流落下液膜の複雑な界面動力学を低次元の慣性多様体上で記述するデータ駆動アプローチを用いて解析し、そのカオス的軌道が埋め込まれた安定なコヒーレント構造（定常波、相対周期軌道、平衡点）を初めて同定したことを報告しています。
Improving Hydrodynamic Modeling of Free-Swimming Algae Using a Modified Three-Sphere Approach
本研究は、標準的な 3 球モデルではミクロ藻類の流体力学的特性を正確に再現できないことを明らかにし、鞭毛球に働く差動抵抗を考慮した修正モデルの導入が、実験データと一致する流場を記述する上で決定的に重要であることを示しました。
A Consistent Interface Reconstruction and Coupling Method for Multiphysics Simulations
この論文は、幾何学的忠実性と大域的保存性を両立する重み付き補間と保守的フラックスマッピングに基づく新しい数値枠組みを提案し、多物理場シミュレーションにおける界面再構成とデータ転送の一般化された統合を実現するものである。
Stabilization of premixed NH3/H2/air flames via bluff-body flame holders
本論文は、実験と直接数値シミュレーションを組み合わせ、ブローボディ後方で安定化する予混合アンモニア/水素/空気炎において、熱膨張による流れ場の劇的変化と、水素のpreferential 拡散による炎根の局所的な拡散炎分枝の形成が、再循環域と熱放出の結合フィードバックを通じて炎を安定化させるメカニズムを解明したものである。
Weak Singularity of Navier-Stokes Equations Based on Energy Estimation in Sobolev Space
この論文は、ドウ・フアシュのエネルギー勾配理論に基づき、機械エネルギー勾配が流線に垂直となる条件においてナビエ・ストークス方程式の粘性項が消滅し、解が正則性を失って弱特異点が生じることをソボレフ空間におけるエネルギー評価によって示しています。
A pair of oblate bubbles rising in-line: a linear stability analysis
本論文は、全球線形安定性解析と完全解像シミュレーションを用いて、2 つの扁平気泡が直列に上昇する際の安定性メカニズムを再検討し、変形そのものではなく後方気泡が前方気泡の非対称せん断流によって受ける傾斜誘起回転フィードバック（傾斜－せん断結合）が安定化の支配的機構であり、さらに気泡間の振動モードや不安定モードの起源を解明したことを報告しています。