On solutions of the Euler equation for incoherent fluid on a rotating sphere

この論文は、回転する球面上の定圧下にある圧縮性非粘性流体の運動を研究し、ホドグラフ方程式を用いて 2 つの任意関数でパラメータ化されたオイラー方程式の解のクラスを導出し、具体的な解や速度の発散曲線、および回転速度の極限ケースにおける楕円関数の変形を記述するものである。

B. G. Konopelchenko, G. OrtenziMon, 09 Ma🔬 physics

On Free Moving Micron-Sized Droplet-Particle Collisions

本論文は、スプレー乾燥やエアロゾル捕捉における液滴と粒子の衝突挙動を解明するため、粒径比 3 の自由落下するミクロンサイズの液滴と粒子の衝突実験を行い、粒子密度や濡れ性が衝突結果(捕獲・分離)に及ぼす影響を明らかにし、これらを統合した新しい衝突 regimes マップを提案したものである。

Tushar Srivastava, Karrar H. Al-Dirawi, Benjamin Lobel, Andrew E. BaylyMon, 09 Ma🔬 physics

Unsteadiness in turbulent separated flow over a three-dimensional Gaussian bump

本論文は、3 次元ガウスバンプ上の乱流分離流れを対象とした実験により、低周波の幅広帯域現象として、双安定な非対称な wake のスイッチングとは異なる連続的な幅方向の蛇行運動、分離領域の呼吸運動、および横方向および中心線上のせん断層からの渦放出など、周波数にわたる 4 つの主要な非定常現象を同定し、これらが分離領域の対称状態と流線方向の伸長と動的に結合していることを明らかにしたものである。

Kevin H. Manohar, Hariprasad Annamalai, Owen Williams, Chris Morton, Robert J. MartinuzziMon, 09 Ma🔬 physics

Confined drying of a binary liquid mixture droplet: A quantitative interferometric study under humidity control

本論文は、湿度制御下での Mach-Zehnder 干渉計法を用いた閉塞された 2 次元液滴の乾燥実験により、水 - グリセロール混合液の内部濃度場と乾燥速度を高精度で同時計測し、拡散支配の輸送メカニズムを定量的に解明した手法を提案するものである。

Ole Milark, Jean-Baptiste Salmon, Benjamin SobacMon, 09 Ma🔬 physics

Impact of the history force on the motion of droplets in shaken liquids

この論文は、非定常流れ中の液滴や気泡の運動において、歴史的力(バセット・ブーシネスク力)を考慮することで、慣性支配領域と準定常領域の遷移域において液滴の変位振幅が最大 60% 以上減少するという重要な影響を初めて明らかにし、その実験的検証可能なスケーリング則を導出したことを報告しています。

Frederik R. Gareis, Walter ZimmermannFri, 13 Ma🔬 physics

Emergence of Local Ordering and Mesoscale Giant Number Fluctuations in Active Turbulence

本研究は、2 次元高密度活性懸濁液の一般化流体力学モデルを用いて、活動性の増加が局所的な極性秩序領域とカオス領域の共存、メソスケールでの巨大な数揺らぎ、および双峰性速度分布を特徴とする構造転移を引き起こすことを示し、活動性と不安定性時間スケールの両方がパターン形成の制御パラメータとして機能し、エネルギーに基づく秩序パラメータによってこれらの構造転移が統一的に記述されることを明らかにした。

Kirti Kashyap, Kolluru Venkata Kiran, Anupam GuptaFri, 13 Ma🔬 physics

Symmetry, Invariant Manifolds and Flow Reversals in Active Nematic Turbulence

この論文は、周期的チャンネルに閉じ込められた 2 次元アクティブネマティック流体における自発的な流れの反転が、対称性、不変多様体、および正確なコヒーレント構造(ECS)のネットワークによって組織化されており、これらが乱流状態においてもカオス的軌道を支配し、流れの反転メカニズムを制御する鍵となることを明らかにしています。

Angel Naranjo, Rumayel Pallock, Caleb Wagner, Piyush GroverFri, 13 Ma🌀 nlin

Flame dynamics and Markstein numbers in Hele-Shaw cells and porous media under Darcy's law

本論文は、ダルシーの法則に従う狭いヘール・シャウセルおよび多孔質媒体内における火炎の伝播を解析し、粘性変化による接線速度の不連続性から生じる曲率・接線ひずみ・重力にそれぞれ対応する 3 つのマルクシュタイン数の非対称性や、従来の火炎とは異なるひずみ挙動、および閉塞効果によるダルリウス・ランドウ不安定性の増幅などの特異な火炎力学を明らかにしたものである。

Prabakaran Rajamanickam, Joel DaouFri, 13 Ma🔬 physics

High-order gas-kinetic scheme for numerical simulations of wind turbine with nacelle and tower using ALM and IBM

本論文は、アクチュエータラインモデルと浸没境界法を高次ガス運動論的解法に統合し、GPU 並列計算を活用してナセルやタワーを含む風力発電機の複雑な流れ場を高精度かつ効率的にシミュレーションする新たな手法を提案し、その有効性を NTNU の実験データと比較して検証したものである。

Pengyu Huo, Liang Pan, Guiyu Cao, Baoqing Meng, Baolin Tian, Yubo HuangFri, 13 Ma🔬 physics

A Machine Learning-Enhanced Hopf-Cole Formulation for Nonlinear Gas Flow in Porous Media

この論文は、Klinkenberg 効果を含む非線形ガス流を Hopf-Cole 変換と混合定式化、共有トランク型ニューラルネットワーク、および DeepLS ソルバーを統合した機械学習フレームワークにより線形化し、圧力・速度場の高精度予測と圧力依存性透過率などの逆問題の効率的な推定を実現する手法を提案しています。

V. S. Maduru, K. B. NakshatralaFri, 13 Ma🔢 math

Irreversible Port-Hamiltonian Formulations for 1-Dimensional fluid systems

この論文は、粘性散逸を伴う非等エントロピー流体のモデル化において、対流輸送を微分演算子の修正によって一貫して取り込むことで不可逆ポートハミルトニアンシステム(IPHS)枠組みを拡張し、熱力学第一・第二法則を満たす境界制御システムの一般クラスを定義することを示しています。

Ahlam Ouardi, Arijit Sarkar, Hector Ramirez, Yann Le GorrecFri, 13 Ma🔬 physics

Integral analysis based diagnostics of turbulence model errors in skin friction

本論文は、角運動量積分(AMI)法に基づく診断フレームワークを提案し、壁面摩擦係数の予測誤差が個々の物理メカニズム(粘性、乱流、圧力勾配など)の誤差とそれらの相殺効果によってどのように構成されるかを定量的に解明することで、乱流モデルの改善に新たな知見を提供するものである。

Shyam S. Nair, Vishal A. Wadhai, Robert F. Kunz, Xiang I. A. YangFri, 13 Ma🔬 physics

Laminar-to-Turbulent Transition of Yield-Stress Fluids in Pipe and Channel Flows

本論文は、パイプおよびチャネル流における Herschel-Bulkley 流体の層流 - 乱流遷移を、降伏応力によるプラグの形成と崩壊、および壁面近傍の乱流構造の発生を直接数値シミュレーション(DNS)で解明し、遷移メカニズムと領域境界を初めて包括的に提示したものである。

Shivam Prajapati, Prasoon Suchandra, Vivek Kumar, Ardalan Javadi, Suhas Jain, Cyrus AidunFri, 13 Ma🔬 physics