Reconfigurable kirigami mesostructure enables modulation of lift and drag
キリガミ構造を用いた再構成可能なメソ構造が、流れ中での変形により抗力と揚力を独立に制御・調整できることを実証し、構造そのもので流体力をプログラム可能な新しい表面技術を提供しています。
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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。
Penetration of Rigid Rods, Flexible Rods, and Granular Jets into Low-Density Granular Media
本論文は、低密度の粒状媒体への貫入において、球状物体とは異なり剛体棒や柔軟な棒、および粒子の垂直配列が媒体の不均一性やトルクの影響により垂直方向から逸脱し、最終的に水平方向に配向して停止する動的挙動を、実験とシミュレーションを通じて比較検討したものである。
Surfactant reorientation under shear: dynamic surface tension and droplet deformation
この論文は、せん断流下での界面活性剤の再配向が有効表面張力を増加させ、狭い空間における液滴の変形を促進するメカニズムを、界面活性剤の濃度と分極を明示的に考慮した位相場モデルを用いて解明したものである。
Shear-induced self-diffusivity in dilute suspensions with repulsive interactions
非ブラウン運動の希薄懸濁液において、反発力が対称性を破って横方向の不可逆変位を生じさせ、その結果として得られるせん断誘起自己拡散係数の勾配成分が渦度成分に対して対数増強を示すという普遍的なスケーリング則を、漸近展開と数値シミュレーションによって導出・検証した。
Simulating the swimming motion of a flagellated bacterium in a microstructured bio-fluid
この論文は、粘弾性塑性流体および多孔質構造を持つ生体流体中での鞭毛細菌の遊泳をシミュレートするための、細長い体理論と二流体モデルを組み合わせ、流体力学的な分解により計算効率を大幅に向上させた数値フレームワークを開発し、その有効性を検証したものである。
Weakly nonlinear models for hydroelastic water waves
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。
Drag Crisis in Fractal Trees Revealed by Simulation and Theory
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。
First Direct Observations of Internal Flow Structures in a Powder Snow Avalanche: Turbulence, Instability and Particle Distribution
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。
Inertial effects on flow dynamics near a moving contact line
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。
Acoustic Black Hole Damper for Thermoacoustic Instability Control in a Hydrogen Combustor
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。