Renormalized flow theory of wave turbulence: Kolmogorov-Zakharov spectra as emergent asymptotic states
この論文は、弱波乱流における有限なカスケードを、スペクトル空間における連続的なウィルソン型繰り込み流として定式化することで、コルモゴロフ・ザカロフ(KZ)スペクトルを、繰り込み流が動的に形成するプラトー(平坦部)の漸近的な定常状態として導出する理論を提案しています。
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「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。
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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。
この論文は、弱波乱流における有限なカスケードを、スペクトル空間における連続的なウィルソン型繰り込み流として定式化することで、コルモゴロフ・ザカロフ(KZ)スペクトルを、繰り込み流が動的に形成するプラトー(平坦部)の漸近的な定常状態として導出する理論を提案しています。
本研究は、生物に学んだV字編隊における形成角度が、各構成体の流場および抗力に与える影響を、円柱を用いたPIV(粒子画像流速計)実験によって明らかにし、最適な抗力低減を実現するための形成角度の役割を解明したものです。
本論文は、多孔質媒体における二酸化炭素の対流混合において、流体特性や境界条件といったモデリングの仮定が混合速度の予測に最大10〜100%の影響を与えることを明らかにし、より正確な予測のためのモデル選択指針を提示しています。
本論文は、ストークス境界層において乱流遷移を引き起こす最小振幅摂動(ミニマル・シード)を解析し、その軌跡が線形的な過渡成長だけでなく、非線形相互作用によるエネルギー転移やエッジ状態へのタイミング調整を最適化するように構成されていることを明らかにしています。
本論文は、RANS乱流モデルのデータ駆動型補正において、ベイズニューラルネットワークを用いて不確実性を定量化し、周期的な丘の流れや未知の剥離流への適用を通じて、補正手法の精度と汎用性の課題を明らかにした研究です。
本論文は、低レイノルズ数における粘性衝撃波管の解析を通じ、高マッハ数・低レイノルズ数の連続体流領域においても、衝撃波と境界層の相互作用によって非平衡現象が生じることを、UGKSとGKSの比較によって明らかにしています。
風洞実験を用いたロボット鳥の研究により、羽ばたき周波数の増加(ストローハル数の増大)が縦安定性(ピッチ剛性)を向上させ、不安定な飛行体をも安定化させ得ることを明らかにしました。
本論文は、スパースな時間観測データから高精度な流体ダイナミクスを再構成するため、VGGベースの知覚損失と物理的制約(放物線状の境界条件)を組み込んだ新しい「Temporal U-Net」を提案し、従来のモデルよりも鮮明なテクスチャと物理的整合性を実現した研究です。
本論文は、表面重力波中を漂流する薄い弾性板の配向挙動について、毛管力を考慮した回折なしモデル(Froude-Krylov近似)を開発し、その回転方向が特定の無次元パラメータによって決定されることを実験と理論の両面から明らかにしています。
本論文は、移動基板上の液膜における自由表面のせん断力と圧力を制御することで、液膜の不安定性を抑制し、所望の平坦な状態へと導く線形フィードバック制御手法を提案し、その制御メカニズムと有限振幅波への有効性を解析したものです。