Velocity field within a vortex ring with a large elliptical cross section
この論文は、任意の平均コア半径と断面の楕円率を持つ定常なトーラス渦の速度場を、不変集合を定義する座標系への変換と連続の方程式における計量テンソルの性質の活用によって解き、その渦度が対称軸からの距離とともに単調に減少し、特定の条件下でヒルの球形渦よりも循環が小さくなる場合も大きくなる場合もあることを示しています。
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967 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。
Effect of gap width on turbulent transition in Taylor-Couette flow
テイラー・クエット流れのシミュレーションにより、内筒の回転速度が一定の条件下で隙間幅が増加すると、自由渦流への接近やエネルギー勾配関数の最大値の低下を通じて流れが安定化し、乱流遷移が遅延することが示された。
Design Optimization of eVTOL Propellers using a Viscous-Extension Discrete Vortex Method
本研究は、境界層理論に基づく粘性条件を離散渦法に統合した新しい数値手法を開発し、これを eVTOL プロペラの設計最適化に応用することで、基盤設計に対して 8.99% の効率向上を実現したことを示しています。
Directed droplet motion -- Its versatile nature and anticipated applications
本論文は、基盤の硬さ勾配や濡れ性勾配などの表面特性変化を利用した液滴の方向性運動の原理と進展を総括し、デジタルマイクロ流体や生体診断などへの応用可能性を展望するものである。
FlowRefiner: Flow Matching-Based Iterative Refinement for 3D Turbulent Flow Simulation
本論文は、3 次元乱流シミュレーションにおける誤差蓄積を抑制し、決定論的な ODE ベースの補正と統一された回帰目標を導入した反復改善フレームワーク「FlowRefiner」を提案し、最先端の予測精度と物理的整合性を実現するものである。
On the hydrodynamic behaviour of the immersed boundary -- lattice Boltzmann method for wetting problems
本論文は、濡れ現象を扱う浸没境界法と格子ボルツマン法を組み合わせた数値モデルの流体力学的挙動を、境界要素法および体積流体法に基づく他のソルバーと比較検証し、その適用限界と接触線モデルの特性を明らかにするものである。
Target Parameterization in Diffusion Models for Nonlinear Spatiotemporal System Identification
この論文は、乱流のような非線形時空間システムの同定において、従来のノイズや速度予測ではなく「クリーン状態の予測」をターゲットパラメータ化として採用することで、拡散モデルのロールアウト安定性と長期予測精度が大幅に向上することを示しています。
Tangential and normal partial slip at the liquid-fluid interfaces: application to a small liquid droplet, gas bubble, and aerosol
この論文は、液滴、気泡、エアロゾルの界面における接線および法線方向の部分的な滑りを考慮した新しい解析解を導き出し、従来のハダマール・リブツィンスキーの式を一般化するとともに、気泡の浮上やエアロゾルの沈降の終端速度に関する新たな式を提案し、実験結果と比較検証したものである。
Synthetic Seismograms from Particle Bed Interactions and Turbulent River Flow: Modeling and Comparison with Observations
この論文は、粒子の衝突や乱流を考慮した物理ベースの数値モデルを開発し、合成地震波形と実測データを比較することで、河川の地震ノイズにおける堆積物輸送と水流の寄与を区別する枠組みを提示しています。
Autoregressive prediction of 2D MHD dynamics inferred from deep learning modeling
この論文は、2 次元理想 MHD におけるケルビン・ヘルムホルツ不安定性の時間発展を、コップマンに基づくトランスフォーマーと ConvLSTM-UNet という 2 つの深層学習モデルを用いて、物理的保存則を維持しつつ従来の数値シミュレーションよりも大幅に低コストで予測するオートレグレッシブ・サロゲートモデルを開発したことを報告しています。