Modelling of pressure drop in periodic square-bar packed beds
本研究は、OpenFOAM による数値シミュレーションと PIV 測定を用いて、回転角度によって流路構造が変化する正方形棒の周期的充填床における圧力損失を解明し、摩擦係数の極大値が層流・慣性流で異なる角度に現れること、および湿潤表面積に基づく相当直径を用いることで格子状構造の浸透率をエルグン相関で精度よく予測できることを示した。
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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。
Koopman Autoencoders with Continuous-Time Latent Dynamics for Fluid Dynamics Forecasting
この論文は、潜在空間に連続時間線形構造を導入した「連続時間コップマンオートエンコーダ」を提案し、流体ダイナミクスの予測において、自己回帰モデルや拡散モデルと比較して、長期的な安定性と計算効率を大幅に向上させながら、短期的な生成精度も維持できることを実証しています。
SIREN Residual Error as a Regularity Diagnostic for Navier-Stokes Equations
本論文は、滑らかさを欠く特徴を表現できない正弦波表現ネットワーク（SIREN）の近似誤差を解析的に分解して学習し、その誤差の局所化や増大を指標として、3 次元 Navier-Stokes 方程式の解における特異点の発生や正則性の喪失を検出する手法を提案し、テイラー・グリーン渦や軸対称方程式における数値的・理論的検証を行ったものである。
An HHL-Based Quantum-Classical Solver for the Incompressible Navier-Stokes Equations with Approximate QST
この論文は、IBM の Qiskit 枠組みを用いてハロウ - ハシディム - ロイド（HHL）アルゴリズムとチェビシェフ多項式に基づく近似量子状態トモグラフィを組み合わせ、非圧縮性ナビエ - ストークス方程式のポアソン方程式解法に量子計算を統合し、リッド駆動キャビティ流れやテイラー - グリーン渦といったベンチマーク問題において古典的手法と整合する精度で流体力学シミュレーションを成功させたことを報告するものである。
Sub-Yield Dynamics in Yield-Stress Materials
並列重畳レオメトリを用いた実験により、残留すべり効果を適切に補正すれば、マイクロゲルとエマルションの両方が降伏点以下で非線形粘弾性挙動を示し定常的な変形に留まることを明らかにし、降伏を非線形性の前兆とみなさない新たな構成則の必要性を提唱しています。
The Effect of Corneal Topography and Mucins on Tear Film Rupture
この論文は、角膜の表面粗さや粘液などの要素を数学モデルに組み込むことで、涙膜の不安定性と破裂をより現実的に予測し、コンタクトレンズの失敗などの課題解決に寄与する新たな視点を提供することを示しています。
The Role of Drop Shape in Impact Force
この論文は、液滴の形状が衝突力に10 倍以上もの差をもたらすことを実験と理論で明らかにし、時間的および形状横断的な自己相似性に基づいた普遍的な円柱モデルを開発することで、多様な液滴形状における衝突力を予測する包括的な枠組みを確立した。
Reduced-order turbulent flow solver to simulate streamwise periodic fins with iso-thermal walls
本論文は、等温壁を有する流路におけるストリーム方向周期性乱流源項を導出し、オープンソース CFD ソフト SU2 に実装した低次元乱流ソルバーを提案し、オフセット円形フィンなどのケースにおいて完全フィン配列シミュレーションと同等の精度を有することを示したものである。
Characterization of coherent flow structures in brain ventricles
本論文は、成人の脳室およびゼブラフィシの胚性脳室における脳脊髄液の流動を、有限要素法を用いた数値シミュレーションとラグランジュ的視点（有限時間リャプノフ指数）から解析し、心血管拍動や繊毛運動が形成するコヒーレントな構造を明らかにするとともに、慣性の影響を評価してナビエ - ストークス方程式の重要性を示したものである。
A Novel Approach for Direct Measurement of the Stretch Factor in Laminar Premixed Hydrogen-Air Flames Affected by Thermodiffusive Instabilities
本論文は、OH-PLIF 画像解析を用いた新規実験構成により、熱拡散不安定性の影響を受ける水素 - 空気予混合炎において、準安定領域から不安定領域への遷移に伴う炎面角度と表面積の増加を直接測定し、伸長係数（）を決定する手法を提案し、その値が理論予測と一致して当量比の増加とともに単調に減少することを示したものである。