Primitive variable regularization to derive novel Hyperbolic Shallow Water Moment Equations
既存の浅水モーメント方程式が持つ双曲性や運動量保存などの課題を、対流変数ではなく原始変数に対して双曲的正則化を施すことで克服し、新たな高精度なモデルを導出した。
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1214 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。
Hilbert Proper Orthogonal Decomposition: a tool for educing advective wavepackets from flow field data
本論文は、流れ場データから移流波動パケットを抽出するための複素数値拡張手法であるヒルベルト固有直交分解（HPOD）を提案し、時間方向と移流方向（空間のみ）の 2 種類のバリエーションが数学的に同等であり、特に時間分解能が不足した PIV 測定データからも波動パケットの構造を抽出できることを検証した。
Searching for Invariant Solutions to Wall-Bounded Flows using Resolvent-Based Optimisation
この論文は、Ashtari と Schneider によって確立された変分問題の定式化に基づき、壁面拘束流れの Navier-Stokes 方程式の残差を最小化する最適化フレームワークを提案し、特に回転平面クーエット流れに対して、抵抗性解析に基づく発散自由なモードへのガレルキン射影を用いて、直接数値シミュレーションと整合する平衡解や周期解を効率的に計算する手法を示したものである。
Exploring the Applicability of the Lattice-Boltzmann Method for Two-Dimensional Turbulence Simulation
本論文では、カスタム実装された格子ボルツマン法を用いて、無秩序に配置された剛体円盤を通過する二次元乱流（カルマン渦列）をシミュレーションし、その精度を評価するとともに、再現性確保のために実装コードを補足資料として公開している。
Low Reynolds number flow in a packed bed of rotated bars
本論文は、回転配置された正方形棒からなる実験規模のパッキングベッド内の低レイノルズ数流れを粒子画像流速測定法で計測し、境界適合メッシュ法とブロックオフ法を用いた数値シミュレーションと比較検証した結果、ベッド内の流れはレイノルズ数に依存せず空隙の幾何形状によって支配され、自由空間では数値手法の特性に起因する相違が見られることを明らかにしたものである。
Linearized instability of Couette flow in stress-power law fluids
本論文は、非凸な散逸ポテンシャルに基づく熱力学的枠組みから導かれた応力 - べき乗則流体における平面クエット流れの線形安定性を解析し、境界条件と構成則の非単調性が流れの安定性を決定づけることを示している。
Intermittency from instanton calculus at the transition to turbulence and fusion rules
この論文は、バークス乱流を例に、インスタントン計算、融合則の予測、そして直接数値シミュレーションからの低次統計入力を組み合わせる新たな手法を提案し、これにより乱流の遷移における間欠性の理解と高次構造関数指数の導出を可能にしたことを示しています。
Elliptical liquid jets in a supersonic cross-flow: Influence of J on atomization mechanism and unsteadiness
本論文は、超音速横流中における楕円形液体噴流の実験的研究を通じて、運動量流束比（J）が噴流の不安定性、衝撃波構造、およびアスペクト比ごとの原子化メカニズムに与える影響を解明したものである。
Induced-current magnetophoresis
この論文は、空間的に不均一で振動する磁場中で導電性非磁性粒子に誘起されるうず電流とローレンツ力によって生じる定常的な磁気力およびトルックを理論的に記述し、粒子間相互作用が磁場に垂直な平面内で濃度揺らぎを増幅させる異方性拡散項として現れることを示しています。
Experimental measurements and modeling of characteristic time scales in single iron particle ignition
本論文では、デジタルインラインホログラフィーと超高速度単色ピロメトリーを用いて鉄粒子の燃焼過程を解析し、FeO 酸化や相転移などの特徴的時間スケールを実験的に解明するとともに、それらを正確に予測する燃焼モデルを確立しました。