Role of Duty Cycle in Burst-Modulated Synthetic Jet Flow Control
NACA 0025 翼の失速制御に関する実験的研究において、低デューティサイクルでも高い運動量係数を達成することで効率的な再付着が可能である一方、安定性を確保するにはより高いデューティサイクルが望ましいという、性能と効率のバランスを取るための制御戦略の枠組みが示されました。
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1169 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。
Line Stretching in Random Flows
この論文は、乱流中の有限サイズの物質線の伸長が、粒子分散によって媒介されるアンサンブル平均と時間平均のバランスを制御する有限サンプリング過程によって支配されることを示し、混合・輸送・反応に関する実験データやモデルの再検討を促すものである。
A Two-Phase Deep Learning Framework for Adaptive Time-Stepping in High-Speed Flow Modeling
ShockCast と呼ばれる、衝撃波の発生に伴う急激な変化を捉えるために機械学習を用いて適応的時間刻みサイズを予測し、高速度流を効率的にモデル化する 2 段階フレームワークが提案されています。
Augmenting a pure and hybrid vertical equilibrium scheme via data-driven surrogate modelling
この論文は、データ駆動型の代理モデルを用いて垂直平衡モデルと従来のシミュレーションを組み合わせたハイブリッド手法の計算オーバーヘッドを削減し、物理的性質を維持しつつ大幅な高速化を実現する新しいアプローチを提案しています。
XRePIT: A deep learning-computational fluid dynamics hybrid framework implemented in OpenFOAM for fast, robust, and scalable unsteady simulations
本研究は、OpenFOAM に実装された XRePIT と呼ばれる新しいハイブリッドフレームワークを提案し、ニューラルサロゲートモデルと物理ベースソルバーを自動で切り替えることで、長期的な不安定性を抑制しつつ最大 2.91 倍の高速化を実現する手法を示しています。
Laminar and Turbulent Flow in Wavy Pipes under Strong Wall Modulations
この論文は、強い壁面変形を持つ波状管における直接数値シミュレーションに基づき、従来のモデルでは捉えられない摩擦係数の増大や遷移の早期発生、および乱流領域での完全粗面性を「有効水力半径」や「等価砂粒粗度」といった流体力学的概念を用いて定量化し、強い壁面変動が存在するすべての流れ域においてモディ図の限界を明らかにしたものである。
How elasticity affects bubble pinch-off
この論文は、粘性流体中の液滴と異なり、希薄な高分子溶液中の気泡のピンチオフでは高分子応力の発散が弱いために糸状構造が形成されず、糸の出現には高濃度の高分子が必要であることを、実験・数値シミュレーション・解析モデルを用いて明らかにしたものである。
The metastability of lipid vesicle shapes in uniaxial extensional flow
この論文は、一軸延伸流中における低容積リポソームの形状力学を解析し、すべての定常状態がメタ安定であり、臨界延伸率を超えると有限の長さから時間的に無制限に伸長する分岐挙動が理論的・数値的に確認されたことを示しています。
What happens if you put your head in the Geneva water jet? An inquiry-based physics activity exploring fluid dynamics
この論文は、ジュネーブの噴水に頭を入れるとどうなるかというユーモラスな問いを題材に、学部 3 年生を対象とした探究型物理学活動を通じて、科学実践や高次思考力を育成する教育手法を提案しています。
Submesoscale and boundary layer turbulence under mesoscale forcing in the upper ocean
本論文は、大規模渦場におけるメソスケールの収束・発散の空間的不均一性が、混合層の境界層乱流やサブメソスケール前線の構造・強度に及ぼす影響を、高解像度の大型渦シミュレーションを用いて解明し、乱流エネルギー生産の局所的な変動や「ホットスポット」の形成メカニズムを明らかにしたものである。