Symmetric structure-preserving discretization of N-phase incompressible fluid mixtures with arbitrary density ratios
本論文は、任意の密度比を持つ非圧縮N相ナビエ・ストークス・カーン・ヒリアリ混合モデルに対し、厳密な質量および体積保存、エネルギー散逸、および相の飽和制約を含む主要な物理的特性を保持する、対称的な完全離散数値手法を提案する。
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930 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。
Deep reinforcement learning for the management of the wall regeneration cycle in wall-bounded turbulent flows
本研究は、高性能なDNSソルバーと統合された深層強化学習が、抗力低減およびコヒーレント構造の強化のために乱流における壁面再生サイクルを効果的に制御できる可能性を示しており、従来の制御手法に匹敵する結果を得ると同時に、制御戦略のさらなる最適化および計算効率向上の必要性を浮き彫りにしている。
Effect of a magnetostatic field on laminar premixed hydrogen-air flames
本研究は、直接数値シミュレーションを用いて、磁気静止場が流動の渦度を変化させて流体力学的不安定性を抑制することにより、低圧下における層流予混合水素・空気火炎の消費速度を減少させ得る一方で、この効果が高圧下では無視できるものになることを示す。
A Physics-Informed B-Spline Framework for Continuous Approximation of Flow Data
本論文は、テンソル積Bスプラインを利用して、データの忠実度と支配的な物理法則とのバランスを取るように制御点を最適化することで、不整合な入力データからでも物理的に一貫した結果を保証する、連続的かつ微分可能な流場再構成を生成するフレームワークである、物理情報に基づく多変数関数近似（PI-MFA）を導入するものである。
Moving backward to go faster: Diatom-inspired sliding reveals efficient modes of locomotion
珪藻のコロニーに着想を得た本研究は、積み重なった細胞間の内部的な滑りが、古典的な波動運動とは逆方向の推進力を生み出すという、極めて効率的な新しい遊泳メカニズムを明らかにしており、バイオインスパイアード・マイクロスイマーの新たな設計指針を提示している。
Far-field approximations for multi-timescale microswimmers near a boundary
本論文は、高次の流れの特異性とマルチスケール解析による時間依存の形状振動を組み込むことにより、境界付近のマイクロスイマーに関する最小力双極子モデルを拡張し、これらの要因が到達可能なパラメータ空間を大幅に拡大させ、単純な平均化モデルには存在しないホバリングのような明確な挙動を可能にすることを明らかにしている。
Mesoscale Eddy -- Internal Wave Coupling. III. The End of the Enstrophy Cascade and Maintenance of Gyre Scale Potential Vorticity Gradients
本論文は、中規模渦と内部波の結合がサルガッソ海の内部波エネルギー収支を支配しており、かつポテンシャル・エントロピー・カスケードを終結させることでジャイア・スケールのポテンシャル渦度勾配を維持する局所的なエントロピー減衰メカニズムとして機能していることを示す、予報的な三重コヒーレンス定式化を検証するものである。
Limitations of Taylor hypothesis in a forest clearcut flow
本研究は、浮力条件下における極めて不均質な森林皆伐地の流れにおいて、大規模なランダム・スウィーピング事象が時空間相関関数を楕円曲線へと歪ませるため、正確な時空間変換にはより一般的な楕円モデルが必要となることから、温度変動に対してテイラーの仮説が無効であることを実証している。
Influence of Rotation on Fingering Convection in Planetary Cores
本研究は、流体動力学シミュレーションを用いて、回転が惑星核におけるフィンガリング対流に著しい影響を及ぼし、一次的な指状構造の配向を成層強度に応じて変化させるとともに、惑星磁場と相互作用しそれを変質させる可能性のある帯状風や極帯流といった多様な二次的な大規模流を駆動することを実証している。
Directional effects on urban-canopy drag
本研究は、大規模渦シミュレーションを用いて、都市全体のドラッグは風向に対して比較的安定している一方で、個々の建物のドラッグは上流からの遮蔽によって大きく変動することを示し、フェッチ比と高さ比を導入することで建物を4つのドラッグ・レジームに分類し、有効前面積の計算を精緻化するという手法によって、この現象を効果的に定量化している。