Characterisation of rough-wall drag in compressible turbulent boundary layers
この論文は、圧縮性乱流境界層における粗面抵抗を特徴づける際、従来の速度変換を用いたアプローチではマッハ数依存性が残ることを示し、壁面温度と自由流温度の比に依存する補正係数を用いることで、異なるマッハ数やレイノルズ数における粗面抵抗の記述をより一貫性のあるものにするための経験的スケーリングを提案しています。
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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。
aPriori: a Python package to process direct numerical simulations
本論文は、直接数値シミュレーションの膨大かつ複雑なデータを、標準的なワークステーションでメモリ効率よく処理し、乱流・燃焼研究における高度な解析を可能にするオープンソースの Python パッケージ「aPriori」を紹介するものである。
Evaporative cooling and deposition patterns of evaporating nanofluid droplets
本論文は、疎水性ガラス基板上でのナノ流体液滴の蒸発において、蒸発冷却によって誘起される熱マランゴニ対流が内部流れを支配し、基盤温度に応じた粒子堆積パターン（多角形ネットワーク、コーヒーリング、二重リングなど）の形成を決定づけるメカニズムを解明したものである。
Learning Response-Statistic Shifts and Parametric Roll Episodes from Wave--Vessel Time Series via LSTM Functional Models
本論文は、LSTM 関数モデルを用いて波浪と船体運動の時系列データからパラメトリック・ロール現象およびその統計的変化を学習するデータ駆動型代理モデルを開発し、設計段階や実験データを用いた学習が可能であることを示すとともに、損失関数の選択が平均誤差とリスク評価に重要な尾部の精度とのトレードオフに影響を与えることを実証しています。
Geometric Memory Generates Irreversible Transport in Time-Periodic Irrotational Flows
この論文は、渦度や非線形強制力なしに、因果的な自己輸送による幾何学的な記憶メカニズムを通じて、厳密に時間周期的かつ局所的に非回転的な流れにおいても不可逆な輸送が生じ得ることを示し、その予測が実験データと一致することを証明しています。
Project and Generate: Divergence-Free Neural Operators for Incompressible Flows
本論文は、決定論的モデルへの微分可能なスペクトル・レレイ投影の導入と、発散フリーなガウス参照測度の構築を通じて、非圧縮性流体シミュレーションにおいて発散を厳密に満たす物理的に整合的なニューラル演算子フレームワークを提案し、安定性と物理的整合性を大幅に向上させることを示しています。
Scaling Laws Governing Droplet Spreading and Merging Dynamics on Solid Surfaces: A Molecular Simulation Study
本論文は、分子動力学シミュレーションを用いて、固体表面上の静止液滴に落下液滴が衝突した際の合体・跳躍挙動とエネルギー変換を解析し、衝突速度や表面性状などの影響を考慮した新しいスケーリング則を確立したものである。
Bridging advection and diffusion in the encounter dynamics of sedimenting marine snow
本論文は、沈降する海洋スノー粒子と微小物体の遭遇率を記述する従来のモデルの限界を克服し、ペクレ数と粒子径比を考慮した新しい公式を導出することで、拡散が高速沈降条件下でも遭遇率に決定的な役割を果たし、細菌の付着や質量蓄積などのプロセスが従来考えられていたよりもはるかに速く進行する可能性を明らかにしたものである。
Hydrodynamic Origin of Friction Between Suspended Rough Particles
本論文は、懸濁液中の粗い粒子間の接線相互作用が、接触摩擦ではなく粒子表面の凹凸に起因する局所的な流体力に由来し、これが滑らかな粒子に比べて桁違いに大きな力やトルクを生み出し、濃密懸濁液のレオロジーにおいて回転と並進を強く拘束する重要な役割を果たすことを理論的に示したものである。
Transient dispersion in oscillatory flows: auxiliary-time extension method for concentration moments
本論文は、振動流における物質拡散の解析を可能にするため、補助時間変数を導入して定常流の解法を拡張する新たな手法を提案し、その有効性を解析解と数値シミュレーションの比較により検証したものである。