Discontinuity-aware KAN-based physics-informed neural networks
この論文は、従来の PINN が抱える滑らかさの仮定による限界を克服し、適応フーリエ特徴埋め込みやコルモゴロフ表現定理の拡張などを用いた「不連続性認識型 PINN（DPINN）」を提案し、衝撃波や急激な変化を伴う偏微分方程式の解法において既存手法を上回る精度を達成したことを示しています。
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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。
On the role of water activity on the formation of a protein-rich coffee ring in an evaporating multicomponent drop
この論文は、呼吸器液滴の主要成分である水、塩、ムチンからなる多成分液滴の蒸発過程において、水活性の変化が蒸発速度と輸送を結合させ、相対湿度に依存したタンパク質リッチなコーヒーリングの形成メカニズムを実験と理論モデルで解明したものである。
Design of model Boger fluids with systematically controlled viscoelastic properties
この論文では、ポリイソブチレンを用いたボガー流体の非理想性を活用し、所定の粘弾性特性（せん断弾性率、緩和時間、第 1 正規応力差係数）を持つ流体を設計するための実験手法と、流体組成を算出する設計式を開発したことを報告しています。
Rare-event detection in a backward-facing-step flow using live optical-flow velocimetry: observation of an upstream jet burst
本研究では、長時間のライブ光流法（L-OFV）を用いて後向き段差流れにおける希少な上流ジェットバースト現象を初めて直接検出・記録し、その発生メカニズムと統計的特性を解明しました。
Simulating surfactant effects in phase-transforming fluids
ナヴィエ - ストークス - コルテヴェック方程式に基づき、非平衡熱力学やマランゴニ応力を考慮した界面活性剤を含む液 - 気相転移流体の第一原理モデルを開発し、表面張力低下の再現や気泡の合体・凝縮への影響メカニズムをシミュレーションにより解明した。
Fluctuation-induced giant magnetoresistance in charge-neutral graphene
この論文は、電荷中性のグラフェンにおいて、電子密度の揺らぎが誘起する流体力学的な流れによる電荷の移流が巨視的導電率に寄与し、これがゼロ磁場では対数的に発散して比較的小さな磁場で急激に抑制されることで巨大磁気抵抗効果を生み出すことを定量的に理論化したものである。
Integrating Fourier Neural Operator with Diffusion Model for Autoregressive Predictions of Three-dimensional Turbulence
本論文は、拡散モデルと隠適応フーリエニューラル演算子（IAFNO）を統合した DiAFNO モデルを提案し、これにより乱流の 3 次元構造と周波数特徴を効果的に捉え、従来の大渦シミュレーション（LES）や既存の拡散モデルよりも高精度かつ高速な長期的な自己回帰予測を実現したことを報告しています。
Physics-Informed Transformer operator for the prediction of three-dimensional turbulence
本論文では、ラベル付きデータを必要とせず大渦シミュレーション方程式を損失関数に埋め込むことで、従来の手法や PIFNO を上回る精度と安定性で 3 次元乱流の長期予測を可能にし、かつ大幅なメモリ削減と高速化を実現する物理情報に基づくトランスフォーマー演算子（PITO）とその隠れ変数版（PIITO）を提案している。
Effect of velocity, fluid properties and drop shape on coalescence and neck oscillation
本論文は、軸対称数値シミュレーションを用いて、液滴の形状、速度、流体物性が液池との合体および頸部振動に与える影響を調査し、無次元数に基づいた部分合体と完全合体の相図を構築するとともに、二次液滴の形成メカニズムやラプラス・プレート不安定性の役割について明らかにしたものである。
Vibrissa inspired geometries enhance sensitivity of wake-induced vibrations
サイバーフィジカルシステムを用いた実験により、アザラシのひげに着想を得た波状楕円体形状が、円柱や従来の楕円柱と比較して後流誘発振動（WIV）の減衰が低く、より高感度なセンサーとして機能することが示されました。