Vortex transition and thermal mixing by pitching a perforated flexible panel
本研究は、魚の鰓板に着想を得て、穿孔された柔軟パネルの先端を能動的にピッチングさせることで、中間レイノルズ数領域において渦の遷移や熱混合を大幅に改善する新たな熱・質量分散器の概念を提案し、その流体構造相互作用を解明したものである。
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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。
On the development of OpenFOAM solvers for simulating MHD micropolar fluid flows with or without the effect of micromagnetorotation
本論文は、外部磁場下での血液やフェロ流体などのマイクロポーラー流体の挙動を解析するため、マイクロマグネトロテーション（MMR）の影響を考慮した新しい OpenFOAM ソルバーを開発し、その高精度な検証と生体医学応用における可能性を示したものである。
A Thermodynamically Consistent Free Boundary Model for Two-Phase Flows in an Evolving Domain with Bulk-Surface Interaction
この論文は、バルクと境界面での相互作用や物質移動を考慮し、熱力学的整合性を持つように導出された、進化領域内の二相流を記述する新しい自由境界モデルを提案し、その導出手法や既存モデルとの関係を論じています。
Data-Driven Transient Growth Analysis
本論文は、線形化 Navier-Stokes 方程式の非正規性に基づく遷移のメカニズムである過渡増幅を、数値計算や線形化の負担なく実験データから直接解析する新しいデータ駆動型手法を提案し、モデル問題および遷移境界層のデータを用いてその有効性を検証したものである。
Unraveling Self-Similar Energy Transfer Dynamics: a Case Study for 1D Burgers System
本論文は、1 次元粘性 Burgers 方程式をモデルとして PDE 制約最適化手法を用いて自己相似的なエネルギーカスケードを生み出す初期条件を構築し、粘性と慣性の 2 つの解の族を同定するとともに、より複雑な乱流モデルへの応用可能性を示したものである。
Particle manipulation by hydrodynamic effects in vortical Stokes flow
この論文は、慣性力だけでなく、マイクロバブル駆動による振動流に伴うストリーミング流れ（ストークス流れ）自体が、境界面との相互作用や流れの対称性の破れを通じて粒子を流線横断的に操作・移動させることができることを理論的に示したものである。
Seeing new depths: Three-dimensional flow of a free-swimming alga
本研究では、自由遊泳する緑藻*Chlamydomonas reinhardtii*が生成する3次元の時間分解流体場を初めて直接計測し、従来の2次元モデルを超えた複雑な渦構造や生物学的な運動・摂食効率の定量化を可能にする新たな手法と知見を提供しました。
A Computational Fluid Dynamics MacroModel for the Design of Bed Adsorbers
この論文は、吸着充填率を考慮した新しい体積源項を導入した 3 次元多相 CFD モデルを開発・検証し、これを用いて従来の円筒型よりも表面積が大きく生産性の高い新しい固定床吸着器の設計を提案したものである。
Surface versus fluid chemotactic response of Escherichia coli
この論文は、マイクロ流体デバイスを用いて大腸菌の液体中および表面における走化性応答を個体レベルで解析し、液体中では濃度勾配に比例するが表面では抑制されることを明らかにしたものである。
Linking Aneurysmal Geometry and Hemodynamics Using Computational Fluid Dynamics
この研究は、74 例の患者固有の腹部大動脈瘤を対象とした大規模な計算流体力学（CFD）解析を通じて、瘤の幾何学的特徴が壁面せん断応力などの血流動態に与える影響を定量的に解明し、これらを破裂リスク評価のためのバイオマーカーとして活用する可能性を示しました。