On the role of inertia and self-sustaining mechanism in two-dimensional elasto-inertial turbulence
本論文は、二次元エラスト・慣性乱流における直接数値シミュレーションを通じて、流体の慣性が乱流強度の増大や構造の壁面側移動を促進する一方で、エネルギー変換ピークにおける速度・応力変動の確率密度関数が広範な慣性強度にわたって自己相似性を保つことを明らかにしたものである。
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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。
Continuum granular flow model with restitution-derived viscoelastic damping
この論文は、粒子衝突の復元係数と連続体粘性を結びつけることで、微慣性と粘弾性散逸を統合し、 流動則を維持したまま大変形や材料の分離・再凝集を含む過渡的な粒体流れを材料点法でシミュレーションする新しい粘弾性・粘塑性連続体モデルを提案するものである。
Unified Hydrodynamic Analogue of Aharonov-Bohm and Lense-Thirring Effects
排水浴槽渦における表面波を用いた実験により、単一の系で Aharonov-Bohm 効果と Lense-Thirring 効果の両方を統一的に再現し、位相のトポロジーと慣性効果が流速場から現れることを実証した。
Exact formulas for arbitrary order velocity-gradient moments in isotropic turbulence
この論文は、等方乱流における任意次数の速度勾配の統計的モーメントを、速度勾配テンソルの不変量を用いて導出する体系的な手法を提案し、特に 3 次以上の縦速度勾配モーメントが散逸率だけでなくひずみ自己増幅を表す項にも依存することを示しています。
Turbulent mixing of a hydrogen jet in crossflow: direct numerical simulation and model assessment
この論文は、水素燃料のポート燃料噴射を想定した横流中の水素噴流を対象に直接数値シミュレーション（DNS）データを基に大渦シミュレーション（LES）とレイノルズ平均ナビエ・ストークス（RANS）手法を評価し、RANS が乱流拡散係数の過小評価や乱流シュミット数の非等方性の無視により混合過程を過小予測する課題を明らかにした研究です。
Meshless -adaptive Solution for non-Newtonian Natural Convection in a Differentially Heated Cavity
本論文は、非ニュートン流体の自然対流（特にせん断希薄化流体）をシミュレートする際に、解の特性に応じて計算ノード密度を動的に調整するメッシュレス-適応法を採用し、計算効率と精度の両立を達成したことを示しています。
Electrokinetic Effects on Flow and Ion Transport in Charge-Patterned Corrugated Nanochannels
この研究は、電場または圧力勾配駆動下における電荷パターン化された粗面ナノチャネル内の流れとイオン輸送を数値的に解析し、低駆動力域での局所ストリーミング電位による流量の抑制と、高圧力勾配域での急激な流速増大という二つの流れ領域、ならびに表面電荷と幾何学的凹凸の位相差がイオン電流の整流と分散制御に及ぼす影響を明らかにしたものである。
Maneuvering of an underwater vehicle using bio-inspired pectoral fins
この論文は、魚の胸びれを模倣した左右の羽ばたきフィンを用いて、対称・非対称な同期運動を制御することで水中ビークルの横方向への機動やホバリングを可能にするサイバーフィジカルシステムの開発と、その流体力学的特性の実証について報告しています。
The evolution of a gas plume injected into a curved axisymmetric porous channel
この論文は、ドーム型のアンチクリン（背斜）をモデル化した曲がった軸対称多孔質チャネルへのガス注入を解析し、特に放物線型チャネルにおいて、注入と浮力の競合によって生じる 5 つの時空間領域と接触線の運動を記述する漸近解を導出するとともに、その結果が水素や二酸化炭素の地下貯蔵の安全性と効率性向上に寄与することを示しています。
Aggregation, breakup, and size-dependent transport in a turbulent channel flow with cohesive particles
この論文は、凝集性粒子を含む乱流チャネル流れにおける凝集・破砕・輸送のダイナミクスを直接数値シミュレーションと人口平衡方程式を用いて解析し、壁面近傍とチャネル中心で凝集と破砕が非局所的にバランスし、粒子サイズに依存した輸送によって循環が生じていることを初めて明らかにしたものです。