Control and synchronization of capillary flows in stepped microchannels
本研究は、段差と側壁のオフセットという幾何学的構造を制御することで、接触角やステップ寸法に応じて毛細管流のピン留めと進行を切り替え、並列マイクロチャネルにおける流の同期を実現する受動的な制御メカニズムを実験的・理論的に確立したものである。
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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。
Autophoresis of a Janus particle near a planar wall: a lubrication limit
この論文は、壁面近傍の極小隙間における潤滑近似を用いて、不活性領域のサイズが回転安定性を決定するジャヌス粒子の自己拡散泳動を解析したものである。
Data-Free PINNs for Compressible Flows: Mitigating Spectral Bias and Gradient Pathologies via Mach-Guided Scaling and Hybrid Convolutions
本論文は、円柱周りの超音速から極超音速（マッハ数 15）までの圧縮性非粘性流れを参照データなしで解くために、方向性インダクティブバイアスを埋め込んだハイブリッド畳み込みアーキテクチャ、マッハ数に基づく動的残差スケーリング、および停滞点の解析解を損失関数に組み込む手法を提案し、標準 PINN の課題を克服して物理的に忠実な解を安定して得ることを示しています。
Super-resolution of turbulent reacting flows on complex meshes using graph neural networks
本研究は、グラフニューラルネットワーク（GNN）の柔軟性を活用し、複雑な幾何学形状を持つ非構造メッシュや非一様構造メッシュ上の乱流反応流において、低解像度データから高解像度の微細構造を高精度に再構築する新たな手法を提案し、その有効性を反応流チャネル流および水素燃料内燃機関の事例で実証したものである。
Destruction of wall-bounded vortices using synthetic jet actuators
この論文は、合成ジェットアクチュエータが壁面境界層内の渦の回転コヒーレンスを最大 70% まで低下させ、圧力回復をもたらすことで、渦の破壊に効果的であることを実験的に実証したものである。
A cross-dimensional discrete Boltzmann framework for fluid dynamics
本論文では、追加の自由度を導入して比熱比を調整可能とした 1 次元離散ボルツマン法を提案し、高い空間対称性を持つ離散速度集合と演算子分割スキームを用いて、1 次元から 3 次元までの圧縮性流体シミュレーションを統一的に実行するクロス次元離散ボルツマン枠組みを開発し、その精度と堅牢性を検証した。
Modelling turbulent flow of superfluid He past a rough solid wall in the limit
この論文は、 における粗い壁面を有するチャネル内の超流動ヘリウムの乱流を渦糸モデルで数値解析し、臨界速度を超えた持続的な渦の絡み合いが古典的な層流に似た速度分布を示しつつも壁面で非ゼロのすべりを生じ、壁面でのピン留めと再結合によって駆動される分極化された極微量乱流状態が実現されることを明らかにしたものである。
Studying propagating turbulent structures in the near wake of a sphere using Hilbert proper orthogonal decomposition
本論文は、球の近傍後流における伝播する乱流構造を特定する際、Hilbert 変換を直接 POD モードに適用することで、Hilbert 固有直交分解（HPOD）の計算効率を向上させつつ、そのフィルタリングアーチファクトを回避する手法を提案し、POD と HPOD のモード間の関係を解明したものである。
Structure tensor Reynolds-averaged Navier-Stokes turbulence models with equivariant neural networks
この論文は、カシノスらの仮説を検証するために、構造テンソルと等変ニューラルネットワークを用いて新しい RANS 乱流モデルを構築し、急速圧力歪相関の予測精度を既存モデルより桁違いに向上させたことを報告しています。
Stability prediction of vortex induced vibrations of multiple freely oscillating bodies
本論文では、複数の弾性支持体が流れ方向に垂直に自由振動する際の渦励振について、線形 ALE 法に基づく低計算コストのインピーダンス基準を提案し、2 個および 3 個の円柱からなる系における不安定閾値の予測精度と質量・減衰・間隔の影響を包括的に検証した。