Towards Scalable One-Step Generative Modeling for Autoregressive Dynamical System Forecasting
本論文は、ブロック単位確率遷移と特化的一貫性損失を採用することで、乱流流体力学において高い推論速度と正確な長期統計的忠実度の両方を達成する、ピクセル空間 MeanFlow に基づくスケーラブルな潜在変数なし自己回帰生成モデルである MeLISA を導入する。
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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。
Physical Fidelity Reconstruction via Improved Consistency-Distilled Flow Matching for Dynamical Systems
本論文は、科学流体力学における流れの再構成のために高忠実度生成モデルを効率的な単一ステップアーキテクチャに圧縮する一貫性蒸留フローマッチング枠組みを提案し、多様な流体力学ベンチマークにおいて物理的忠実度を維持しつつ、大幅な推論速度向上と訓練効率の改善を実現する。
Topology optimization of two-fluid turbulent heat exchangers: A Darcy flow-based multifidelity approach
本論文は、高性能な RANS モデルに対して計算効率の高いダルシー流に基づく低忠実度モデルを較正し、熱伝達の向上と許容可能な圧力損失とのバランスを取ることで、従来の設計に比べて最大 22% の性能向上を達成する二流体乱流熱交換器を設計するための多忠実度トポロジー最適化フレームワークを提示する。
Mixing of miscible liquids: Dimensionless scaling for intermediate-to-large density differences in a stirred tank
本研究は、混合液を有する攪拌槽の数値シミュレーションを用いて、混合時間はリチャードソン数と正の相関を示す一方で、動力数、フルード数、およびリチャードソン数に基づいて導出された指数関数的スケーリング則が、中程度から大きな密度差を有するすべてのデータを単一のマスター曲線上に集約することを示す。
AI CFD Scientist: Toward Open-Ended Computational Fluid Dynamics Discovery with Physics-Aware AI Agents
本論文は、OpenFOAM 上の計算流体力学シミュレーションを自律的に実行・検証・改善するためにビジョン・言語モデルを活用するオープンソースフレームワーク「AI CFD Scientist」を紹介し、従来のソルバチェックでは見逃されるサイレントな失敗を検出しながら、誤差を 7.89% 削減する Spalart-Allmaras 補正項の発見に成功したことを報告する。
Significant heat transfer enhancement via polymer additives in two-dimensional sheared convection
本研究は、ポリマー添加剪断対流における弾性誘起中心モードが熱伝達増大にほとんど寄与しないことを示す一方で、壁付着ポリマー応力「フック」の形成により流れが効率的な対向回転ロールに再編成されることで、浮力駆動対流モードが最大 1100% まで劇的に増強され得ることを明らかにし、これが高度な熱管理システムへの有望な道筋を提供することを示している。
Physics-informed coherent motions to predict Lagrangian trajectories
本論文は、ラグランジュ的コヒーレント構造と周囲の粒子力学を活用して、希薄な時間的観測から乱流中のラグランジュ的軌跡を正確に予測する物理情報に基づくコヒーレント予測子を導入し、多様な2次元および3次元流れ条件において卓越した性能とトポロジーを考慮した誤差特性を実証する。
Fluid Deformation in Random Unsteady Flow
本論文は、非マルコフ過程を有する速度過程にもかかわらず、ランダムな非定常流れにおける時間的相関の消失が勾配テンソルのフィック的進化をもたらすことを示すことにより、ラグランジュ速度勾配テンソルと流体変形指標との間に直接的な関連を確立する第一原理に基づく確率モデルを導入し、これによりコーシー・グリーンテンソルおよび有限時間リアプノフ指数の閉形式予測を可能にする。
Diffusiophoretic dispersion of a colloidal blob in porous media
本研究は実験とシミュレーションを組み合わせ、多孔質媒体における拡散泳動が、コロイドが溶質に富んだ領域に引き寄せられる場合、その方向分散を意外にも増大させ、逆に反発する場合は抑制することを明らかにしており、これは遅い流れ線と速い流れ線の間の粒子交換によって駆動される直感に反するメカニズムである。
Modelling Farm-to-Farm Interaction Using a Fast Linearised Numerical Approach
本論文は、風力発電所の相互作用をモデル化するための計算効率的な線形化数値手法を導入し、非対称な乱流取り込みが後流を垂直方向に上昇させることを明らかにし、それによりハブ高さが高い下流側の風力発電所は、ハブ高さが低いものよりも上流側の後流の影響を受けやすくなることを示している。