1262 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。
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。
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。
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。
本研究は、高コントラスト多孔質媒質におけるダルシー方程式の流体流動を高精度かつ効率的に予測するために、フーリエ変換に基づく前処理器と階的多スケールニューラルネットワークを統合した「FP-HMsNet」という深層学習アーキテクチャを提案し、その卓越した精度、汎化能力、および計算効率を実証したものである。
この論文は、流れを含まない二次元および三次元の曲がりダクトにおける音波の弱非線形性を記述する新しいモデルを開発し、数値効率を大幅に向上させるとともに、曲率やねじれなどの幾何学的効果や非線形性が音響特性に与える影響を解析し、金管楽器の音響研究への応用可能性を示しています。
この論文は、拡散界面アプローチを用いて二層二元流体系における浮力および熱キャピラリー駆動の不安定化の発生特性を解析し、臨界溶解温度への接近に伴う溶解度の変化が振動発生のパラメータ領域に与える影響を明らかにしたものである。
本論文は、時間遅れ埋め込み、Koopman 理論、線形最適推定理論を組み合わせるデータ駆動型アルゴリズムを提案し、限られたセンサーデータから 3 次元乱流（表面設置立方体上の流れなど）の支配的な構造の未来進化を、Lyapunov 時間スケールの 2 桁以上も先まで高精度に予測可能であることを示しています。
この論文は、Couette 流れの Galerkin 型低次元モデルにおいて、層流状態では線形化 Navier-Stokes 方程式に基づくモードが、乱流状態では POD モードがそれぞれ最も効果的に性能を発揮し、モデルの収束性と精度が対象とする流れの状態と基底関数が含む物理的ダイナミクスに強く依存することを示している。
本研究は、微分可能なハイブリッド気候モデル「NeuralGCM」を活用して初期条件を最適化し、2021 年の太平洋北西部熱波の事例において、従来のアンサンブル予測の最悪ケースを 3.7°C 上回る物理的に整合的な極端な熱波シナリオを効率的に構築する新しい手法を提案しています。
リブレットのサイズパラメータに関する第一近似の限界を克服するため、一致漸近展開法を用いて高次の突起高さ係数と等価境界条件を導出する理論的枠組みが提案され、これによりナビエ - ストークス方程式の非線形性がどのように展開に現れるかが検討されている。