Boltzmann-Curtiss Description for Flows under Translational Nonequilibrium
本論文は、回転自由度を考慮したボルツマン・カリス分布に基づく連続体理論（MCT）を開発し、非平衡状態における衝撃波構造のシミュレーションにおいて、従来のナビエ・ストークス方程式や DSMC 法と比較して密度分布や衝撃波厚さなどの予測精度が大幅に向上することを示しています。
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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。
Experimentally Resolving Gravity-Capillary Wave Evolution in Vessels of Unknown Boundary Conditions
本論文では、未知の境界条件という課題を回避し、教師なし機械学習を用いて実験データから直接波モードを抽出する「抽出モード追跡（EMT）」法を提案し、その有効性を合成データとファラデー波の実験を通じて実証している。
An analytical model for rotors in confined flow across operating regimes
本論文は、任意の推力係数と流入角度の乱れに対応する「統一ブロックモデル」と呼ばれる一般化された解析モデルを開発し、閉塞流中のローター挙動を高精度に予測・補正する手法を提案したものである。
A semi-analytical pseudo-spectral method for 3D Boussinesq equations of rotating, stratified flows in unbounded cylindrical domains
本論文は、回転・成層流を有する無限円筒領域における 3 次元ブーシネスク方程式を解くため、空間方向にフーリエ級数と変換された連成ルジャンドル多項式を用いた擬スペクトル法と、背景流の物理的共鳴特性を解析的に取り込んだ指数時間微分（ETD）法を組み合わせた半解析的手法を提案し、高速な背景運動に制約されずに不安定現象を効率的にシミュレーションできることを示しています。
Topographic Effects on Steady-States of Non-Rotating Shallow Flows
この論文は、無限ロスビー数極限における非回転粘性流れの長期的な振る舞いを解析し、乱流条件下でも大規模渦が地形の谷に定着するという、回転系とは異なる新たな定常状態の特性を明らかにしたものである。
Optimize discrete loss with finite-difference physics constraint and time-stepping for solving incompressible flow
本論文は、曲線座標変換と時間ステップ法を組み合わせることで、PINN の課題を克服し、非圧縮性流れを含む多様な PDE 問題に対して高精度・高効率かつメモリ節約型の離散損失最適化ソルバー「FDTO」を提案するものである。
A Pressure-Robust Immersed Interface Method for Discrete Surfaces
C0 三角化表面における不連続な法線ベクトルが圧力負荷の精度を制限する要因であることを特定し、連続的な法線近似を用いた跳躍条件の再構築により、圧力による漏れを最大 6 桁削減する圧力ロバストな浸没界面法を提案する。
Exact coherent states underlying chaotic falling-film dynamics
この論文は、乱流落下液膜の複雑な界面動力学を低次元の慣性多様体上で記述するデータ駆動アプローチを用いて解析し、そのカオス的軌道が埋め込まれた安定なコヒーレント構造（定常波、相対周期軌道、平衡点）を初めて同定したことを報告しています。
Improving Hydrodynamic Modeling of Free-Swimming Algae Using a Modified Three-Sphere Approach
本研究は、標準的な 3 球モデルではミクロ藻類の流体力学的特性を正確に再現できないことを明らかにし、鞭毛球に働く差動抵抗を考慮した修正モデルの導入が、実験データと一致する流場を記述する上で決定的に重要であることを示しました。
A Consistent Interface Reconstruction and Coupling Method for Multiphysics Simulations
この論文は、幾何学的忠実性と大域的保存性を両立する重み付き補間と保守的フラックスマッピングに基づく新しい数値枠組みを提案し、多物理場シミュレーションにおける界面再構成とデータ転送の一般化された統合を実現するものである。