High specific impulse electrospray propulsion with small capillary emitters
本論文は、先端径 15〜50μm の小口径毛細管エミッターを用いることで、イオン液体の安定したテーラーコーン形成と低流量運転を可能にし、従来の大型エミッターの約 2 倍に相当する比推力 3000 秒以上を達成したことを報告しています。
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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。
Ill posedness in shallow multi-phase debris flow models
この論文は、多相の浅層デブリ流モデルが物理的に意味のあるパラメータ領域において初期値問題として不適切に設定されている（ill-posed）ことを示し、運動量輸送における小さな拡散項の導入がこれを解消する可能性があるが、既存のモデルではその条件を満たすことが稀であることを明らかにしている。
Theory and simulation of elastoinertial rectification of oscillatory flows in two-dimensional deformable rectangular channels
本論文は、2 次元変形長方形流路内の振動流における流体 - 構造連成と慣性の非線形結合が「弾性慣性整流」を介して定常流を生成するメカニズムを、理論解析と FEniCS による数値シミュレーションを用いて検証し、両者の良好な一致を確認したものである。
Exact coherent structures with dilute particle suspensions
本論文は、流体運動に輸送される粒子の濃度分布が流れに影響を与えない「受動スカラー」領域と、粒子沈降による密度成層が浮力を通じて流れにフィードバックする「成層」領域の 2 つを扱い、非圧縮ナビエ・ストークス方程式と粒子の移流・拡散・沈降方程式を連立させた不安定平衡解（厳密コヒーレント構造）の理論的・数値的解析を通じて、沈降速度やリチャードソン数に対する輸送フラックスや分岐構造、および層流・乱流遷移境界との関係を解明したものである。
Neural inference of fluid-structure interactions from sparse off-body measurements
本論文は、流体の支配方程式と界面条件に制約された物理情報ニューラルネットワークを用いて、構造体の構成モデルや表面位置の計測データなしに、希薄なオフボディの流体観測データから流体 - 構造連成現象を高精度に再構築する新しい枠組みを提案し、数値検証を通じてその有効性とロバスト性を示したものである。
Quasi-steady aerodynamics predicts the dynamics of flapping locomotion
この論文は、非定常流のexplicit な計算を伴わない準定常空力モデルでも、羽ばたき運動による推進の主要な特徴（特にレイノルズ数増加に伴う静止状態から推進状態への遷移やストローハル数の保存など）を捉えられることを示し、その適用範囲を拡大したものである。
Closing a catenary loop: the lariat chain, the string shooter, and the heavy elastica
この論文は、重力と抗力の作用下で定常的に移動する閉じたループ状の「ロープシューター」の形状平衡を、ラリアットやチェーンフォントなどの類似問題と比較・批判的に検討し、ループ閉鎖に伴う垂直方向通過の難しさと分岐現象を解析的・数値的に解明するとともに、線形・角・擬運動量の保存則について論じている。
A simplified model for coupling Darrieus-Landau and diffusive-thermal instabilities
この論文は、燃焼界面の長波ダルリー＝ランドウ不安定と短波拡散熱的不安定を結合させる新しい現象論的モデルを提案し、マルクシュタイン数が小さい領域で両者が同等に作用する遷移領域における非局所的な安定化項を含む進化方程式を導出することで、複雑な保存方程式に頼らずに燃焼前線の不安定なダイナミクスと微細な細胞状構造を説明する枠組みを提供しています。
A Solid-Based Approach for Modeling Simple Yield-Stress Fluids: Rheological Transitions, Overshoot and Relaxation
本論文は、 Carbopol 分散液などの単純な降伏応力流体の定常および過渡的なレオロジー挙動（特に始動せん断における応力過渡現象）を、Zener 型粘弾性固体要素と非線形粘性モデルなどを組み合わせた新しい構成方程式によって記述し、その過渡現象が異方性硬化や不均一な微細構造進化ではなく、垂直応力差による応力不変量の増大に起因する均一なメカニズムであることを明らかにしたものである。
Surface-access limitation in catalytic porous monoliths: Performance diagnosis using pore-resolved CFD
本論文は、反応速度や拡散係数ではなく構造に依存する表面へのアクセス性が性能を支配する多孔質モノリス触媒において、穴レベルの計算流体力学（PRCFD）を用いて表面アクセス制限を診断し、トポロジーの違いがポンピング電力を最大 1 桁削減できることを示す実用的な枠組みを提案している。