Turbulence generation and data assimilation in wall-bounded flows with a latent diffusion model
壁面乱流のリアルタイム予測とデータ同化を実現するため、ベータ変分オートエンコーダとトランスフォーマー拡散モデルを結合した生成フレームワークを開発し、物理的忠実性と多様性を維持しつつ統計的制約を課す可能性と課題を明らかにしました。
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155 件の論文
Prediction of Extreme Events in Multiscale Simulations of Geophysical Turbulence using Reinforcement Learning
この論文は、高忠実度シミュレーションのエンストロピースペクトルを報酬として用いる強化学習手法「SMARL」を開発し、大気・海洋乱流の極端現象を捉えつつ、従来のモデルに比べて自由度を最大 5 桁削減した安定した閉鎖モデルを実現したことを報告しています。
Shock propagation through a local constriction
本論文は、validated Large-eddy simulation を用いて、異なる形状（矩形および正弦波）の局所狭窄部を通過する衝撃波の伝播を系統的に解析し、反射・透過衝撃波の強度を支配する幾何学的パラメータの関係を解明するとともに、半経験的予測モデルを構築したものである。
Separation induced transition in a low pressure turbine under varying compressibility
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。
Impact of perturbed eddy-viscosity modeling on stability and shape sensitivity of the hydro-turbine vortex rope using linearized Reynolds-averaged Navier-Stokes equations
本論文は、乱流モデルを線形化して渦ロープの形状感度を解析した結果、渦粘性モデルの摂動が固有値にはほとんど影響を与えないものの、実験結果と一致する正しい感度傾向を捉えるためには、渦粘性モデルの線形化を統一的に行うことが不可欠であることを示しています。
A Robust Compressible APIC/FLIP Particle Grid Method with Conservative Resampling and Adaptive APIC/PIC Blending
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。
An analytical-numerical coupled model of liquid droplet impact on solid material surfaces
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。
Evaluation of the performance of an analytical-numerical coupled method for droplet impacts on soft material surfaces
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。
A Multi-Fidelity Parametric Framework for Reduced-Order Modeling using Optimal Transport-based Interpolation: Applications to Diffused-Interface Two-Phase Flows
この論文は、非線形な二相流シミュレーションにおいて、最適輸送に基づく変位補間を用いて低忠実度モデルを高精度化し、パラメータ空間と時間領域の両方で効率的な低次元モデルを構築するデータ駆動型のマルチフィデリティ枠組みを提案しています。
Optomicrofluidic measurement of particle-encapsulated droplet system
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。
Grid-agnostic volume of fluid approach with interface sharpening and surface tension for compressible multiphase flows
本論文は、任意の格子構造に対応可能であり、圧縮性多相流における界面拡散を抑制する抗拡散体積力として界面鋭化を定式化し、AUSM+up 法と硬化状態方程式を組み合わせることで、表面張力や界面形状の回復、液滴のピンチオフなどに関する数値検証において高い精度を示す新しい体積流体法を提案している。
Volumetric effects in viscous flows in circular and annular tubes with wavy walls
円形および環状の波状壁を有する管における粘性流れについて、壁の振幅増加に伴い平均半径を一定に保つ場合と体積を一定に保つ場合を比較し、流量や水力抵抗が最大で 50% 以上も異なり、特に体積変化を考慮することが重要であることを示した。
Dynamic properties in a collisional model for confined granular fluids. A review
本論文は、垂直振動を受ける浅い箱内の衝突性モデル（Δモデル）を用いた閉じ込められた粉体流体の動的性質をレビューし、エンスコック運動論およびチャップマン・エンスコグ法による輸送係数の導出、混合系におけるエネルギー非分配やオンスェーガーの相反則の破れなどの理論的予測を分子動力学シミュレーションと比較検証したものである。
Virtual states and exponential decay in small-scale dynamo
この論文は、低プラントル数における小規模ダイナモの臨界閾値近傍での理論と数値シミュレーションの不一致（べき乗則減衰と指数関数的減衰）を、速度相関関数の大規模平坦化に起因するシュレーディンガー型方程式の「仮想準位」の存在によって説明し、臨界レイノルズ数や増減率を速度相関関数の定量的特性を用いて定式化することで両者の整合性を回復させたものである。
Phase-field investigation of non-isothermal solidification coupled with melt flow dynamics
本論文は、非平衡熱力学に整合し界面張力応力（Korteweg 応力）を運動量方程式に明示的に組み込んだ熱力学的一貫性のある非等温凝固・溶融流動結合相場モデルを提案し、熱的キャピラリ効果による界面近傍の流れがデンドライトの成長速度や形態に与える影響、および強制対流下での非対称成長、さらに粘性補間スキームがノースリップ条件の達成に及ぼす影響を数値的に検証したものである。