Development of strongly nonlinear structures at the charged boundary of a non-conducting liquid in an electric field
直接数値シミュレーションによれば、垂直電界中における荷電非導電性液面の不安定性は2つの異なる段階を経て進化し、そこでは、支配的な不安定性モードのスケールが減少していく一方で、初期のディンプル（窪み）が、電界強度の増加とともに拡大するバブルへと変貌する。
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995 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。
Unveiling crown-finger instability of a non-spherical drop impacting a liquid surface
本研究は、三次元数値シミュレーションと線形安定性解析を用いて、非球形の液滴形態がいかにクラウンの進化とスプラッシュ・レジームに決定的な影響を与えるかを明らかにし、扁平な液滴はリムの減速を促進することで指状構造の断片化を助長する一方で、長球状の液滴はキャノピー形成を促進すること、そして結果として生じる指の数は主にレイリー・プラトー不安定性によって支配され、レイリー・テイラー不安定性によって増幅されることを示している。
Compressible and immiscible fluids with arbitrary density ratio
本論文は、圧縮性かつ非混和性の流体を任意に高い密度比でモデリングするための新しい熱力学に基づく理論を提示するものであり、真の運動量進化を適切に考慮した密度進化方程式を導出することによって、従来のナビエ・ストークス方程式およびオイラー方程式の限界に対処するものである。
Extensions to the Navier-Stokes-Fourier Equations for Rarefied Transport: Variational Multiscale Moment Methods for the Boltzmann Equation
本論文は、線形化ボルツマン解との比較検証において遷移領域およびそれ以降でも極めて高い精度を示す、ボルツマン方程式の新たな変分マルチスケール・モーメント・クロージャを通じて導出された、希薄ガスのための新しい4次エントロピー安定性を備えたナビエ・ストークス・フーリエ方程式の拡張を提示するものである。
Three-dimensional variational data assimilation of separated flows using time-averaged experimental data
本論文は、平面PIV実験データとSpalart-Allmaras RANSモデルを統合することで、測定誤差と乱流モデルの欠陥を効果的に分離し、それによって従来の二次元的手法と比較してNACA0012翼型上の剥離流に対する流れ予測を大幅に改善する、新規な三次元変分データ同化フレームワークを提示するものである。
Numerical Methods for a 2D "Bad" Boussinesq Equation: RK4, Strang Splitting, and High-frequency Fourier Modes
本論文は、高周波モードのフィルタリングを用いた擬似スペクトルフーリエ手法による2次元「bad」ブシネスク方程式に対する安定かつ正確な数値解法を提示し、特定の安定条件に違反するモードを除外することで解の爆発を防げることを示しつつ、RK4とStrang分割スキームの性能を比較するものである。
Convective scalar transport from spherical drops in complex shearing flows
本論文は、非軸対称な線形流における強対流限界（）での中性浮力を持つ球状液滴からのスカラー輸送率を算出し、ヌセルト数の比例係数が表面流線のトポロジーに敏感に依存することを示し、また、カオス的な内部流線が共役問題においても同様に境界層輸送を駆動する可能性があることを明らかにしている。
Wind-turbine wake effects on the rate of accumulation of fatigue damage in overhead conductors
分散型光ファイバセンシングを用いた風洞実験により、森林に囲まれた大気条件下では、風力タービンの後流の下方または部分的に外側に位置する架空電線は、疲労損傷が軽減または管理可能な範囲内に留まることが明らかになっており、これは、3ローター直径の離隔距離を維持するという現在の英国の安全指針が、削減できる可能性があることを示唆している。
Fully Turbulent Wakes at Low Reynolds Numbers: the Case of the Thin Flat Plate
本論文は、直接数値シミュレーションおよび実験との比較を通じて、薄い二次元平板背後の後流がレイノルズ数400という比較的低い値で完全に乱流状態となり、高レイノルズ数の乱流後流と区別がつかない統計的およびスペクトル的特性を示すことを実証しており、その遷移経路は標準的な円柱や角柱のそれとは大きく異なるものである。
Frequency-domain general synthetic iterative scheme for efficient simulation of oscillatory rarefied gas flows
本論文は、超収束性と漸近保存特性を実現するためにメゾスコピックな運動論的方程式とマクロな合成方程式を結合することで、振動する希薄ガス流を効率的にシミュレートする周波数領域の汎用合成反復スキーム（GSIS）を導入するものであり、これにより、準連続領域において従来の計算手法よりも最大で3桁高速化を実現している。