Stability analysis of transitional flows based on disturbance magnitude
本論文は、入力 - 出力解析と小ゲイン定理を組み合わせることで、非線形相互作用を考慮した摂動の大きさに基づく新しい安定性基準を提案し、Couette 流、平面ポアズイユ流、ブラジウス流といった代表的な流れにおいて、実験や数値シミュレーションの結果と整合する有限振幅の安定性閾値を導出したことを報告しています。
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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。
Rim destabilization and re-formation upon severance from its expanding sheet
この論文は、液滴衝突により形成された拡大する液膜の縁（リム）を蒸発により切断する実験を通じて、液供給が絶たれた後のリムの運動、2 種類の結合部における断片化メカニズム、および理論予測との整合性を明らかにし、さらに切断後のリム再形成の特性を解明したものである。
Decay of two-dimensional superfluid turbulence over pinning surface
ナノ流体チャネル内の超流動ヘリウムにおいて、壁面の乱雑な地形による渦のピン留めと微弱なプローブ流れの相互作用が支配する、単純なべき乗則から逸脱した複雑な乱流減衰のメカニズムを、実験と数値モデルにより解明しました。
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。
A generalized inner product-based wave scattering from an underwater source in a compressible ocean
この論文は、自己随伴作用素理論を適用するための特殊な内積を導入して線形圧縮性海洋の運動方程式を解き、水中爆発や火山噴火などの初期圧力擾乱による自由表面および水底圧力場の時間発展を計算し、静的圧縮の効果は小さいが無視できないことを示しています。
Supersonic jet dynamics from two-cavitation-bubble interactions: acceleration, tip fragmentation and penetration
本研究は、2 つのキャビテーション気泡の相互作用によって生成される超音速液滴のダイナミクスを実験的・数値的に解明し、気泡間距離や発生タイミングの違いによって生じる3 つの噴流モード（円錐形、傘形、噴霧状）の遷移メカニズムを明らかにするとともに、医療応用に向けた噴流速度や浸透距離の相関図を確立した。
The Impact of Turbulence on Hydroacoustic Waves
本論文は、乱流が水音波の振幅や位相に及ぼす影響を温度、定常・非定常流、定在波効果、周波数依存性、時間的進化などの観点から詳細に調査し、水における誘導吸収と誘導放出の相互作用を明らかにしたものである。
Extended five-term nonlinear drag model for a wide range of cylinder wakes
本論文は、振動する円柱の抗力係数を従来の仮定では再現できない複雑な挙動を示す場合を明らかにし、時間領域・リミットサイクル射影・パワースペクトル解析を用いて抗力と揚力の結合特性を調査し、線形・二次結合項および平均成分を含む新たな 5 項非線形抗力モデルを提案し、レイノルズ数 300 の条件下でその精度を検証したものである。
Bridging the Prandtl number gap: 3D simulations of thermohaline convection in astrophysical regimes
この論文は、従来のシミュレーションでは到達できなかった恒星内部の極めて低いプラントル数（）の領域まで 3 次元シミュレーションを拡張し、Brown ら（2013）の化学混合モデルが依然として有効であることを示すことで、観測との不一致がプラントル数の差に起因するものではないと結論づけています。
Interface Fluctuations in a Turbulent Binary Fluid using Data-Driven Methods
この論文は、乱流中の二相流体の界面変動と液滴加速度を記述する簡略化された動力学方程式を特定するために、4 つの解釈可能なデータ駆動モデル（DMD、Hankel DMD、SINDy、SLR）を比較し、表面張力や液滴サイズなどの物理的特性を広く正確かつ効率的に予測できる Stochastic Langevin 回帰（SLR）が最も優れていることを示しています。