A spatio-temporal random synthetic turbulent velocity field: The underlying Gaussian structure
本論文は、Chaves らの提案を拡張し、空間的に分数ガウス場、時間的にオーンシュタイン・ウーレンベック過程に基づくガウス構造を持つ乱流速度場を構築・解析し、その統計的予測をジョンズ・ホプキンス大学の DNS データと比較検証したものである。
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1255 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。
Reconstruction of three-dimensional turbulent flows from sparse and noisy planar measurements: A weight-sharing neural network approach
本論文は、実験的な計測構成を模倣し、対称方向に重みを共有するニューラルネットワークを開発することで、地上真値データなしに疎かつノイズを含む平面計測から高精度に乱流の3 次元場を再構築する手法を提案している。
Self-similar scaling of variable-density Rayleigh-Taylor turbulence
本論文は、統計的に定常なレイリー・テイラー乱流のシミュレーションを用いて、混合層の成長率を記述する従来のスケーリング則を修正し、有効アトウッド数を用いることで、密度比やアトウッド数に依存しない統一的な自己相似スケーリングを導出したことを報告しています。
Magnetically Driven Elastic Microswimmers: Exploiting Hysteretic Collapse for Autonomous Propulsion and Independent Control
本論文は、外部磁場による誘起されたヒステリシス収縮を利用し、非対称な接触・分離運動を通じて低レイノルズ数環境で自律的に推進し、単一の磁場による個別制御も可能にする、3 つの磁性ビーズと弾性リンクからなるマイクロスイマーの設計・最適化とその医療応用への可能性を提案しています。
On the Mathematical Analysis and Physical Implications of the Principle of Minimum Pressure Gradient
本論文は、非圧縮性ナビエ・ストークス方程式と圧力勾配最小化の原理との双方向的な等価性を証明し、これにより非圧縮性流れの複雑な挙動を変分論的観点から解釈可能にするとともに、古典的ガレルキン法を非線形・非モード表現へと自然に拡張する枠組みを提示している。
Kinematics of Single-Winged Spinning Seeds: A Study on Mahogany and Buddha Coconut Samaras
本研究は、マホガニーやブッダココナッツの単翼種子（サマラ）の降下運動を高速撮影で解析し、従来の定常状態の仮定が誤りであることを示すとともに、観測された周期的な変動に基づいてより現実的な運動モデルの構築を提案しています。
Experimental Challenges in Determining Heat Transfer Efficiency Scaling in Highly Turbulent Cryogenic Rayleigh-Benard Convection
この論文は、極低温レイリー・ベナール対流実験における熱伝達効率のスケール法則の決定において、非Oberbeck-Boussinesq効果や実験誤差、データ補正手続きが結果の解釈に与える影響を分析し、特にブノの円筒セルで行われた実験の測定不確かさやパラサイト熱漏れ、作動流体の物性値評価の厳密な解析の必要性を強調しています。
Improving boundary-layer separation prediction by an IDDES turbulence model using a pressure-gradient sensor
本論文は、圧力勾配センサーを IDDES 乱流モデルに拡張し、境界層剥離の予測精度を向上させ、付着流から深失速に至る広範な流れ場を単一のモデルで高精度に予測可能にしたことを報告しています。
Aliasing and phase shifting in pseudo-spectral simulations of the incompressible Navier-Stokes equations
この論文は、乱流の擬スペクトル法シミュレーションにおいて、従来の 2/3 法に比べて最大 3 倍の高速化を実現する位相シフト法（パターソン・オーサガ法やロガロ法など）の理論的解析と Fluidsim におけるオープンソース実装、およびその精度と効率性を検証したものである。
Droplet impact on a superhydrophobic surface under shear airflow: Lattice Boltzmann simulations and scaling analyses
本研究では、擬似ポテンシャル格子ボルツマン法を用いた数値シミュレーションとスケーリング解析を通じて、せん断気流下での超撥水面上の液滴衝突ダイナミクスを解明し、気流の影響を考慮した修正ウェーバー数に基づく接触線特性や跳ね返り挙動の予測モデルを構築しました。