Droplet on a sugar fiber
この論文は、垂直に設置された砂糖繊維の先端に付着した水滴が、毛管力と重力のバランス、および繊維の溶解過程によって落下するか、あるいは繊維を伴って上昇するかを決定する臨界条件を、水滴の体積と繊維の直径に基づいた相図とモデルを用いて解析したものである。
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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。
Triangular instability of a strained Batchelor vortex
本論文は、理論解析と数値シミュレーションを用いて、弱い軸方向流れが存在する条件下で、3 つの衛星渦によって生じる定常三角形ひずみ場を受ける Batchelor 渦の三角不安定性を調査し、軸方向流れの増加が臨界層による減衰を低減させ、不安定モードの組み合わせや支配的な不安定モードをどのように変化させるかを明らかにしたものである。
Non-equilibrium evaporation of Lennard-Jones fluids: Enskog-Vlasov theory and Hertz-Knudsen model
本論文は、実流体（特にレナード・ジョーンズ流体）の非平衡蒸発現象を高精度かつ効率的に記述する新たな分子動力学モデルを提案し、その平衡・非平衡特性の検証を通じて古典的なヘッツ・クヌーゼン関係式の限界を明らかにするとともに、実用的な冷却技術などへの応用に向けた計算枠組みの確立に寄与するものである。
Controlling the collective transport of large passive particles with suspensions of microorganisms
この論文は、光走性を持つ緑藻（クロレラ）の集団運動を光刺激で制御して生じるバイオ対流ロールを利用し、藻類よりもはるかに大きな数百個の受動粒子を集合的に輸送・制御する手法を実験とシミュレーションで実証し、標的薬物送達や除染への応用可能性を示したものである。
Prediction performance of random reservoirs with different topology for nonlinear dynamical systems with different number of degrees of freedom
本論文は、非線形力学系の予測タスクにおいて、対称的なリザーバトポロジーが対流モデルの予測精度を向上させる一方、高次元の乱流モデルではその影響がほとんど見られないことを示し、リザーバ構造が複雑な力学の学習能力に与える影響を明らかにしたものである。
Axial Symmetric Navier Stokes Equations and the Beltrami /anti Beltrami spectrum in view of Physics Informed Neural Networks
本論文は、円筒トポロジーにおける軸対称ナビエ - ストークス方程式の解を、三角関数とベッセル関数で記述されたベルトラミ・反ベルトラミ形式の完全基底を用いて展開し、その展開係数を物理情報ニューラルネットワーク（PINN）による最適化アルゴリズムで決定するための理論的基盤を構築したものである。
Stationary Couette-type flows in relativistic fluids
この論文は、特殊相対性理論における「熱の慣性」が運動量密度に寄与し、熱流束を無視すると粘性加熱による余剰エネルギーの境界通過を正しく記述できず、定常なクーエット型流れの速度プロファイルが質的に誤ったものになることを示しています。
Wave-Like Statistics from Classical Active Particles with Internal Degrees Of Freedom
この論文は、空間的または時間的非局所性の波動効果ではなく、内部自由度を持つ慣性活性粒子の低次元非線形力学が、歩行液滴の量子アナログに見られる波のような空間統計を一般的に生み出すことを示しています。
Discover the GLM and pseudo-Lagrangian equations of fluid dynamics on four pages
この論文は、学習者向けに、非粘性・非圧縮・均質流体を例として、平均流と波の相互作用を記述する一般ラグランジュ平均（GLM）理論および擬ラグランジュ方程式の導出原理を、既存の文献とは異なる方法論で解説しています。
Prediction of Steady-State Flow through Porous Media Using Machine Learning Models
本研究は、多孔質媒体内の定常流れの予測において、従来の CFD に比べて最大 1000 倍の高速化を実現し、メッシュ不変性や物理情報損失関数の導入によりトポロジー最適化に極めて適した Fourier Neural Operator (FNO) が、AE や U-Net よりも優れた精度を示すことを明らかにしています。