989 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。
本論文は、高精度直接数値シミュレーションを用いて、低圧タービン翼（T106A）において、圧縮性の増大（入口マッハ数 0.15〜0.35）が剥離誘起遷移に与える影響を調査し、マッハ数の増加に伴い剥離泡が縮小して遷移が早期化・バイパス遷移様式へ移行する一方で、翼後縁での運動量厚さが増加し損失が上昇することを明らかにしたものである。
本論文は、粒子の枯渇による数値的不安定性を解決するため、質量・運動量・内部エネルギーを厳密に保存する保守的分割リサンプリングと局所支持域に応じた適応的 APIC/PIC ブレンドを導入し、長期的なレイリー・テイラー不安定現象における非物理的欠陥を排除しつつ渦の挙動を正確に再現する、ロバストな圧縮性 APIC/FLIP 粒子格子法を提案しています。
この論文は、風力発電タービンブレードなどの固体表面への液滴衝突による侵食解析を目的として、慣性支配領域における液滴の衝突・拡散を記述する解析解と有限要素法を結合した手法（ANCM）を開発し、従来の SPH 法に比べて計算コストを 97% 以上削減しながら高い精度を維持することを示しています。
本研究は、航空機やタービンなどの工学応用における軟材料表面への液滴衝突を解析する解析数値結合モデル（ANCM）の性能を評価し、ヤング率 10,000 Pa 以上では剛体仮定が有効である一方、それより軟らかい材料では表面変形を考慮した SPH 法と比較して過大評価が生じる限界を明らかにした。
本論文は、粒子と液滴のサイズ比、粒子の位置、および油層の厚さを制御することで、粒子内包液滴システムの蛍光検出感度と均一性を向上させる手法を、実験とシミュレーションを通じて明らかにしたものである。
本論文は、電圧印加により従来の濡れ広がりとは逆に、微細構造と潤滑油で覆われた疎水性表面において液滴が急激に横方向に移動・飛散する現象を解明し、そのメカニズムが接触線での電気毛管力の不均衡とピン留め効果の最小化によるものであることを示したものである。
本研究は、高コントラスト多孔質媒質におけるダルシー方程式の流体流動を高精度かつ効率的に予測するために、フーリエ変換に基づく前処理器と階的多スケールニューラルネットワークを統合した「FP-HMsNet」という深層学習アーキテクチャを提案し、その卓越した精度、汎化能力、および計算効率を実証したものである。
この論文は、流れを含まない二次元および三次元の曲がりダクトにおける音波の弱非線形性を記述する新しいモデルを開発し、数値効率を大幅に向上させるとともに、曲率やねじれなどの幾何学的効果や非線形性が音響特性に与える影響を解析し、金管楽器の音響研究への応用可能性を示しています。
この論文は、拡散界面アプローチを用いて二層二元流体系における浮力および熱キャピラリー駆動の不安定化の発生特性を解析し、臨界溶解温度への接近に伴う溶解度の変化が振動発生のパラメータ領域に与える影響を明らかにしたものである。
本論文は、時間遅れ埋め込み、Koopman 理論、線形最適推定理論を組み合わせるデータ駆動型アルゴリズムを提案し、限られたセンサーデータから 3 次元乱流（表面設置立方体上の流れなど）の支配的な構造の未来進化を、Lyapunov 時間スケールの 2 桁以上も先まで高精度に予測可能であることを示しています。