Immiscible two-phase flow in porous media: a statistical mechanics approach
この論文は、シャノン情報エントロピーに基づく統計力学の枠組みを用いることで、多孔質媒体内の不混和二相流を、細孔スケールの物理と整合性を持ちながら管理可能な複雑さで巨視的に記述する新たなアプローチを概説し、従来の相対浸透率理論の限界を克服する可能性を示しています。
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987 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。
Network modelling of yield-stress fluid flow in randomly disordered porous media
この論文は、壁面すべりを考慮した物理ベースの圧力 - 流量関係を用いて、降伏応力流体の多孔質媒体内での非線形輸送と流路の集中現象を捉える新しいポアネットワークモデルを開発し、降伏近傍の圧力損失が障害物スケールではなく絞り部の統計的特性によって支配されることを明らかにしたものである。
Modelling Material Injection Into Porous Structures Under Non-isothermal Conditions
本論文は、理論的多孔質媒体（TPM）を用いて、注入セメントと人体の体温差を考慮した非等温条件下における脊椎形成術のモデル化を行い、局所熱平衡を仮定しない新たなエネルギーバランスと構成則を導入することで熱力学的整合性を保ちつつ、数値シミュレーションにより物理的に妥当な挙動を示すことを確認したものである。
Triangular instability of a strained Batchelor vortex
本論文は、理論解析と数値シミュレーションを用いて、弱い軸方向流れが存在する条件下で、3 つの衛星渦によって生じる定常三角形ひずみ場を受ける Batchelor 渦の三角不安定性を調査し、軸方向流れの増加が臨界層による減衰を低減させ、不安定モードの組み合わせや支配的な不安定モードをどのように変化させるかを明らかにしたものである。
Controlling the collective transport of large passive particles with suspensions of microorganisms
この論文は、光走性を持つ緑藻（クロレラ）の集団運動を光刺激で制御して生じるバイオ対流ロールを利用し、藻類よりもはるかに大きな数百個の受動粒子を集合的に輸送・制御する手法を実験とシミュレーションで実証し、標的薬物送達や除染への応用可能性を示したものである。
Axial Symmetric Navier Stokes Equations and the Beltrami /anti Beltrami spectrum in view of Physics Informed Neural Networks
本論文は、円筒トポロジーにおける軸対称ナビエ - ストークス方程式の解を、三角関数とベッセル関数で記述されたベルトラミ・反ベルトラミ形式の完全基底を用いて展開し、その展開係数を物理情報ニューラルネットワーク（PINN）による最適化アルゴリズムで決定するための理論的基盤を構築したものである。
Discover the GLM and pseudo-Lagrangian equations of fluid dynamics on four pages
この論文は、学習者向けに、非粘性・非圧縮・均質流体を例として、平均流と波の相互作用を記述する一般ラグランジュ平均（GLM）理論および擬ラグランジュ方程式の導出原理を、既存の文献とは異なる方法論で解説しています。
Topographic Effects on Steady-States of Non-Rotating Shallow Flows
この論文は、無限ロスビー数極限における非回転粘性流れの長期的な振る舞いを解析し、乱流条件下でも大規模渦が地形の谷に定着するという、回転系とは異なる新たな定常状態の特性を明らかにしたものである。
Optimize discrete loss with finite-difference physics constraint and time-stepping for solving incompressible flow
本論文は、曲線座標変換と時間ステップ法を組み合わせることで、PINN の課題を克服し、非圧縮性流れを含む多様な PDE 問題に対して高精度・高効率かつメモリ節約型の離散損失最適化ソルバー「FDTO」を提案するものである。
Exact coherent states underlying chaotic falling-film dynamics
この論文は、乱流落下液膜の複雑な界面動力学を低次元の慣性多様体上で記述するデータ駆動アプローチを用いて解析し、そのカオス的軌道が埋め込まれた安定なコヒーレント構造（定常波、相対周期軌道、平衡点）を初めて同定したことを報告しています。