On the joint estimation of flow fields and particle properties from Lagrangian data
この論文は、乱流境界層、等方性乱流、および圧縮性衝撃波支配流れという 3 つの異なるレギュームにおいて、ラグランジュ粒子追跡データからデータ同化フレームワークを用いて流れ場と粒子特性（位置、サイズ、密度など）を同時に推定する手法の可行性と限界を数値的に検証したものである。
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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。
Generalised actuator disk theory: wake development with turbulent entrainment
この論文は、古典的なアクチュエータディスク理論の限界を克服し、乱流混合を考慮したハイブリッド制御体積モデルを導入することで、ローター前後の任意の距離における流れ場や推力・出力係数のより現実的な予測を可能にする一般化されたアクチュエータディスク理論を提案しています。
Droplet mobilization in actuated deformable tubes
本研究は、流体の振動力による駆動と管壁の振動による駆動という 2 種類のメカニズムを用いた変形性狭窄管内での油滴の移動をシミュレーションにより解析し、前者では移動時間が周波数の増加とともに単調に増加するのに対し、後者では管の共振周波数付近で移動時間が最小となる共鳴効果が見られることを明らかにした。
Quantum vortex driven Kelvin wave in the thermal background of superfluid helium
FOUCAULT モデルを用いた数値シミュレーションにより、超流動ヘリウム中の量子渦に生じるケルビン波が、相互摩擦を介して正常流体成分と強く結合し、その分散関係や減衰が温度に依存して現れることを示し、トレーサ可視化による実験的観測の可能性を提唱しました。
Self-organised structures in mixed active-passive suspensions due to hydrodynamic interactions
この論文は、3 次元ストークスダイナミクスを用いたシミュレーションを通じて、受動粒子と混合した底重しきり型アクティブ粒子（スクワイア）の懸濁液中において、流体力学的相互作用が配向秩序の形成を乱す一方で、底重さや粒子密度、泳動タイプ（プルラーなど）に応じて、繊維状やサンドイッチ状のラメラ構造など、新たな動的相分離現象が生じることを明らかにしたものである。
Suppression of Rayleigh-Bénard convection and restratification by horizontal convection
本論文は、水平対流が底部加熱によるレイリー・ベナール対流と競合し、十分な強さで作用すると流体層の平均鉛直浮力勾配を正（安定化）に転じさせ「再成層化」を引き起こすメカニズムを、スケーリング解析と数値シミュレーションを通じて解明し、その臨界条件を導出したものである。
DMR effect on drag reduction of a streamlined body measured by Magnetic Suspension and Balance System
東北大学の磁気浮上バランスシステムを用いた実験により、層流・遷移流領域において分布型微小粗面（DMR）被覆が摩擦抵抗を低減し、最大 43.6% の抗力低減を実現することを初めて実証しました。
High-Reynolds-number turbulent boundary layers under adverse pressure gradients. Part 2. A composite mean velocity profile
本論文は、逆圧力勾配を受ける乱流境界層の平均流速分布を記述する新しい複合プロファイルを提案し、そのパラメータを用いて摩擦速度や境界層厚みの推定を可能にするとともに、十分なレイノルズ数においてカルマン係数が圧力勾配の影響を受けずに約 0.39 の不変値に収束することを示しています。
Early warning signals for primary and secondary bifurcation to oscillatory instabilities
本研究は、スペクトル可視化グラフに基づく手法を提案し、単一の感度パラメータの調整により、熱音響および空力音響不安定性における一次および二次分岐の両方を早期に検知し、望ましくない遷移を回避するための適応的な警告を実現することを示しています。
Jet-edge interaction: linear and non-linear frequency-selection mechanisms
本論文は、円形乱流ジェットと矩形プレートの相互作用において、音圧測定と共相関分析を用いて、線形および非線形な周波数選択メカニズム、調和波生成、および特定のマッハ数でのモード切り替え現象を含む複数のスペクトル領域を分類し、その物理的メカニズムを解明したものである。