Unified Gas-Kinetic Scheme for Unsteady Multiscale Flows with Moving Boundaries
本論文は、移動境界を伴う非定常多スケール流れ（極超音速多体分離や MEMS 流れなど）の高精度かつ効率的なシミュレーションを実現するため、メッシュ変形と複雑な流体力学を結合した新しいハイブリッド重なり移動メッシュ手法を統一ガス運動論的解法（UGKS）の枠組み内で開発し、その有効性を検証したものである。
🔬 Category
physics.flu-dyn
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。
On the selection of Saffman-Taylor fingers in a tapered Hele-Shaw cell
この論文は、WKB 近似と特異摂動解析を用いて、傾斜したヘール・ショウセルにおけるサフィン・テイラー指の幅選択メカニズムを解析し、ギャップ勾配が指の安定性を制御する重要な役割を果たすことを示した。
Weakly coupled fluid-structure interaction between wall-bounded turbulent flows and defect-embedded phononic subsurfaces
本研究は、壁面乱流と局所的な構造欠陥を有するフォノニック表面との弱結合流体構造相互作用を解析し、乱流の広帯域励起にもかかわらず狭帯域応答を示すことで近壁流を再編成し、受動的な共振面による乱流抵抗低減の物理的メカニズムを解明したものである。
Fate of Secondary Droplets Produced by High-speed Raindrops Interacting with a Liquid Pool
この論文は、直接数値シミュレーションを用いて高速度の雨滴が液体プールと相互作用する際に生成される二次液滴の動力学を調査し、そのサイズ分布が新しいスケーリング則に従うこと、および中央の液体膜の形成・分裂が液滴の捕捉率や再合体時間に影響を与えることを明らかにしました。
Direct Lagrangian tracking simulation of droplet growth in vertically-developing turbulent cloud
この論文は、地上から雲頂までを縦長に設定した直接数値シミュレーションを用いた新しいラグランジュ粒子追跡モデルを開発し、乱流が雲滴の衝突・合体成長を促進して降水の発生を早め、雨滴のサイズを大きくすることを明らかにしたものである。
Magnetohydrodynamic drag on an oscillating sphere in a rotating cavity
この論文は、回転する空洞内で振動する球体にかかる磁気流体力学的抵抗を解析する統一的な境界層理論を構築し、惑星内部や氷の衛星の海における振動流の物理的メカニズムを定量的に解明するとともに、数値シミュレーションによってその妥当性を検証したものである。
Non-Monotonic Marangoni Suppression of Hydrodynamic Coarsening in Bicontinuous Liquid-Liquid Phase Separation
この論文は、可溶性界面活性剤が二連続液液相分離における流体力学的粗大化を抑制する主要なメカニズムが平均界面張力の低下ではなくマランゴニ応力であり、その抑制効果が界面活性剤のペクレ数に対して非単調に現れ、拡散による界面の再供給と勾配の維持が競合する中間値で最大となることを、検証された相関モデルを用いて明らかにしたものである。
LCS.jl: A High-Performance, Multi-Platform Computational Model in Julia for Turbulent Particle-Laden Flows
本論文は、Julia 言語と KernelAbstractions.jl を用いて開発された GPU 最適化の多相乱流シミュレーションモデル「LCS.jl」を紹介し、その高い移植性、スケーラビリティ、および CPU 対 GPU での大幅な高速化性能を TSUBAME4.0 などのスーパーコンピュータを用いた検証を通じて実証しています。
One Scale at a Time: Scale-Autoregressive Modeling for Fluid Flow Distributions
本論文は、粗い解から順次詳細な解を生成する階層的なスケール自己回帰モデル（SAR）を提案し、従来の拡散モデルやフローマッチング手法と比較して、非定常流体流れの分布推定において高い精度と計算効率を両立させることを示しています。
Finite Vertical Windows: Seeing Only Part of the Picture in Rotating Turbulence
本論文は、回転乱流における準 2 次元成分と 3 次元成分の周波数領域での分離が、流れそのものの性質ではなく、有限な垂直スキャン範囲という測定限界によって強く影響を受けることを示し、従来の純粋な 2 次元多様体という概念の妥当性に疑問を呈している。