1229 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。
本論文は、乱流水素 - 空気スロット火炎における DNS データに基づく SPOD 解析と線形化された RANS-EBU モデルを用いた解像度分析を比較し、従来の反応速度モデルの限界を高忠実度データで較正した一般化された活性火炎閉じ込めモデルによって克服することで、熱拡散不安定が存在する条件下でも解像度分析アプローチが有効であることを示しています。
この研究は、加速する沈降運動を受ける鳥類に着想を得た柔軟な翼の受動的変形をシミュレーションし、翼の形状や可変部分の範囲、変形剛性が、揚力性能や渦の形成にどのように影響するかを解明したものである。
本論文は、非線形粘弾性プレートと結合した水波に対して、弱非線形・小勾配の領域で双方向および一方向の界面進化モデルを導出し、それぞれの局所解の存在や小データに対する大域解の存在を証明するものである。
本論文は、非周期的な渦励振応答から支配方程式を特定する際、数値微分の代わりに積分に基づく弱定式化を用いる WSINDy が従来の SINDy よりも頑健で解釈可能なモデルを回復し、流体構造相互作用のデータ駆動型予測に有効であることを示しています。
大規模格子ボルツマンシミュレーションと解析モデルを組み合わせ、都市環境におけるフラクタル樹木の空気抵抗が、一様流および乱流条件下で複雑な構造により緩和された「抗力危機」を示すことを明らかにし、従来の剪定による負荷低減の仮説に疑問を呈した。
この論文は、古典的な補間法や既存の深層学習アプローチでは困難であった乱流場の超解像を可能にするため、スペクトル情報を活用し多段階の解像度で逆問題を分解する階層的ニューラル演算子「SIMR-NO」を提案し、エネルギー・エンストロピースペクトルを含む物理的一貫性を保ちながら、従来の手法を大幅に上回る精度で粗解像度データから高解像度乱流場を再構成できることを示しています。
本論文は、1 次元の基礎火炎の線形化支配方程式から固有値問題を解くことで、直接数値シミュレーションに比べて計算コストを 1 億分の 1 に削減しつつ、層流火炎の固有不安定性の成長率や空間構造を高精度に予測できる新たな線形安定性解析フレームワーク（GEVP-LSA）を提案し、その有効性をダルトリエ・ランドウ配置および有限厚さのモデル火炎における数値結果と対照することで実証したものである。
この論文は、高速撮影を用いた初の直接観測により、自然発生する粉雪 avalanche の空中層における粒子運動、乱流特性、およびケルビン・ヘルムホルツ型せん断不安定を定量化し、数値モデルの改良に不可欠な実証的制約を提供したことを報告しています。
この研究は、実験・理論・数値シミュレーションを組み合わせ、移動接触線近傍の流体力学において慣性の影響が低レイノルズ数では粘性予測と一致するが、レイノルズ数が増加すると粘性モデルや既存の慣性理論では説明できない系統的な偏差が生じ、界面速度の挙動も変化する一方で、流れの根本的な構成は変化しないことを明らかにした。
本研究では、水素燃焼器における熱音響不安定性を制御するため、広帯域で受動的に機能する穿孔音響黒体（ABH）ダンパの設計・最適化を行い、燃焼器試験装置を用いた実験により、その圧力振動振幅の大幅な低減効果を実証しました。