Long distance attraction between particles in a soap film
石鹸膜に閉じ込められた粒子間の重力変形による長距離相互作用が、膜の境界条件に依存して方向と大きさの両方で非対称（非可逆）な力を生み出し、複雑な軌道運動を引き起こすことを、実験と理論モデルで明らかにした。
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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。
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。
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。
On the instability of some upward propagating, exact, nonlinear mountain waves
この論文は、乾燥断熱流を仮定した山岳波の厳密解に対して短波長不安定法を適用し、波の勾配が臨界値 1/3 を超えると成層圏下部で不安定化し、最終的に 3 次元の乱流運動へと至ることを示しています。
HYMOR: An open-source package for global modal, non-modal, and receptivity analysis in high-enthalpy hypersonic vehicles
本論文は、高温・高エンタルピーの超音速流れの線形安定性解析（大域モード・非モード・受容性解析）を可能にするオープンソースパッケージ「HYMOR」の概要、衝撃波適合法や実ガス効果モデルなどの機能、およびベンチマークケースによる検証結果を提示するものである。
Collinear Swimming of a Squirmer Pair in Newtonian and Shear-Thinning Fluids
この論文は、ニュートン流体およびせん断希釈性流体中を軸対称に泳動する2つのスクワイア（自泳粒子）の相互作用を解析し、ニュートン流体における厳密解の導出と数値シミュレーションの検証を通じて、特定の距離で同速度となる共泳動構成を明らかにし、さらに非ニュートン流体のレオロジーが推進特性に与える影響を定量化することで、複雑な流体環境における微泳動体の多体ダイナミクス研究の基盤を築いたものである。
Analytical Kink-Type Solutions and Streak Formation in Turbulent Channel Flow
アレクセーエフの流体力学方程式に基づき、平均流速分布の実験データと高い精度で一致する解析解を導出するとともに、横方向速度成分と流線方向運動量の結合から「キック型解」を導き、これが壁面乱流におけるコヒーレントなストリーク構造の形成メカニズムを統一的に説明することを示した。
Discontinuous transition to shear flow turbulence
本論文は、体積力を受けるせん断流れにおいて、従来の連続的な遷移メカニズムの組み合わせが空間結合を減衰させ、乱流遷移が急激かつ不連続になることを示しています。
Policy heterogeneity improves collective olfactory search in 3-D turbulence
乱流環境における嗅覚探索において、探索と利用のバランスを個体レベルではなく集団レベルで多様な戦略（探索的・利用的エージェントの混在）によって調整することが、均一な群れよりも効率的に源に到達できることを、数値シミュレーションを通じて示しました。
Impacting spheres: from liquid drops to elastic beads
本論文は、直接数値シミュレーションを用いて、無次元弾性率と無次元緩和時間によって支配される粘弾性球の衝撃を解析し、液体のワグナー理論と固体のヘルツ理論の間の連続的な遷移を明らかにすることで、液滴から弾性ビーズに至る衝撃過程を統一的な枠組みで記述したものである。