Migration and spreading of a droplet driven by a chemical step
潤滑理論に基づき、化学的不均質基板上の化学的ステップによって駆動される液滴の移動と非対称な広がり挙動を、2 次元および 3 次元において解析し、接触線ピンニングや横方向流れの影響を含む動的過程を解明しました。
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1169 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。
Gauss Principle in Incompressible Flow: Unified Variational Perspective on Pressure and Projection
この論文は、非圧縮性・非粘性流れにおいてガウス・アペル原理が瞬間的な運動学的拘束を課すことで圧力を決定し、それが古典的な射影法（レレイ・ホッジ射影）と一致し、圧力が非発散かつ壁接線運動に対して仕事をしないラグランジュ乗数として解釈されることを示す統一的な変分論的視点を提供するものである。
Hardware-Accelerated Phase-Averaging for Cavitating Bubbly Flows
本研究は、OpenACC による GPU 加速を用いて音響駆動希薄気泡懸濁液をシミュレートするマルチスケールソルバの検証、性能評価、スケーラビリティ分析を行い、高精度かつ CPU に比べて最大 16 倍の高速化を実現したことを報告しています。
Microbubble surface instabilities in a strain stiffening viscoelastic material
本研究は、超音波治療やマイクロキャビテーションレオメトリの効率向上に不可欠な流体 - 固体界面の不安定性を解明するため、ひずみ硬化性粘弾性材料中の非球形マイクロバブルの表面擾乱進化を記述する運動学的に整合的な非線形理論モデルを導出し、レーザー誘起マイクロキャビテーション実験を通じてその妥当性を検証したものである。
High-Fidelity Reconstruction of Charge Boundary Layers and Sharp Interfaces in Electro-Thermal-Convective Flows via Residual-Attention PINNs
この論文は、電気熱対流流れにおける急峻な電荷境界層や鋭い界面の高精度な再構築を可能にするため、残差特徴フレームワークにゲート型アテンション変調を組み込んだ「残差アテンション PINN（RA-PINN）」を提案し、その有効性を示したものである。
Surfactant effect on collective bubble bursting and aerosol emission
この論文は、実験を通じて界面活性剤が泡の集団的破裂とエアロゾル放出に及ぼす影響を解明し、微粒子（フィルムドロップ）の生成は最適な濃度まで増加する一方、粗大粒子（ジェットドロップ）の生成は抑制されることを示しました。
Orientation Dynamics of Gyrotactic Microswimmers in Turbulent Flows
この論文は、直接数値シミュレーションを用いて、形状・遊泳速度・再配向時間という3つの無次元パラメータを持つ重力配向性微小泳動体が均等等方乱流中でどのように配向し、運動するかを解明し、特に重力配向の強さや粒子形状が配向分布や垂直移動効率に与える影響を明らかにしたものである。
Hydrodynamic loads and vortex evolution from a bio-inspired pectoral fin near a solid body
この論文は、水風洞実験と粒子画像流速測定（PIV）を用いて、魚の胸びれを模した動的な羽ばたき運動における水圧荷重と渦の進化を解析し、ストローハル数と低減周波数に依存する非線形な荷重特性をデータ駆動型のスケーリング手法で定式化したものである。
Particle-resolved simulations of settling particles: A methodology for long time-integration intervals
この論文は、鉛直方向の周期性を除去し移動座標系を採用することで、凝集ダイナミクスの研究を可能にし、従来の手法では困難だった長期間（約）の粒子沈降シミュレーションを実現する新しい手法を提案しています。
Uncertainty-Aware Spatiotemporal Super-Resolution Data Assimilation with Diffusion Models
本論文は、拡散モデルを用いた「DiffSRDA」という新しい確率論的時空間超解像データ同化フレームワークを提案し、低コストの低解像度予測と疎な観測データから、アンサンブルカルマンフィルターに匹敵する高精度な高解像度解析と物理的に意味のある不確実性推定を、効率的なサンプリングと再学習不要な観測配置適応により実現することを示しています。