Physics-Based Machine Learning Closures and Wall Models for Hypersonic Transition-Continuum Boundary Layer Predictions
本論文は、希薄な高マッハ数流れにおける非平衡効果を正確に予測するため、輸送モデルと壁面条件を物理制約付き機械学習で拡張し、従来の連続体モデルの適用範囲を拡大する新しい手法を提案している。
🔬 Category
physics.flu-dyn
1265 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。
Scaling Laws for Caudal Fin Swimmers Incorporating Hydrodynamics, Kinematics, Morphology, and Scale Effects
本論文は、高忠実度シミュレーションと先縁渦モデルに基づき、マカレイン型の尾びれ推進を行う生物およびロボットの遊泳性能（推力、効率、速度など）を支配する物理法則を導出・検証し、遊泳メカニズムの理解と最適化のための枠組みを提供するものである。
Are heuristic switches necessary to control dissipation in modern smoothed particle hydrodynamics ?
本研究は、人工粘性スイッチに依存せず、速度場の線形成分の除去とバルサラ補正を組み合わせた新しい手法を開発・検証し、SPH における過剰な散逸を抑制しつつ衝撃波を高精度に捉えることを可能にすることを示しています。
Study of the Molecular Level Mechanism of Nanoscale Alternating Current Electrohydrodynamic Flow
本論文は、分子動力学シミュレーションを用いて高周波交流電場下でのナノスケール流体挙動を解明し、イオン濃度に依存せず電極の非対称性によって生じる温度勾配と電場応力が駆動する新たな AC-EHD 流のメカニズムを提案したものである。
Aeroelastic Reduced-Order Model Differential Equations in Transonic Buffeting Flow
本論文は、直交マッチングパース法を用いて同定された非線形振動子とボルテラ理論を統合した新しい積分微分方程式型低次モデル（IDE-ROM）を提案し、OAT15A 翼型における空力弾性ロックイン現象を含む遷音速衝撃バフェット応答を、高精度かつ計算効率よく再現可能であることを実証したものである。
Instability and breaking of internal waves in a horizontal shear layer
重力に直交する水平せん断層を伝播する内部波の不安定化と破壊を、レイ・トレーシング理論と直接数値シミュレーションにより研究し、初期条件に基づく無次元パラメータによって波の急峻化と運動量輸送のどちらが破壊を支配するかを予測できることを示した。
On the Theory of Bulk Viscosity of Cold Plasmas and Thermodynamics of Alkali-Noble Gas Cocktails
この論文は、低温プラズマにおけるイオン化・再結合過程の運動論的解析に基づき、せん断粘性を大幅に上回る体積粘性の明示式と緩和時間の厳密性を導出し、太陽彩層の音波加熱や実験室プラズマでの検証可能性を論じるとともに、アルカリ・希ガス混合系の熱力学を体系化しています。
Two-Dimensional Kelvin-Helmholtz Instability with Anisotropic Pressure
本論文は、衝突性プラズマの MHD 近似と衝突無視の CGL 近似における 2 次元ケルビン・ヘルムホルツ不安定性を線形解析および数値シミュレーションで比較検討し、成長率や磁気効果、乱流・再結合への影響が MHD 極限で最も顕著であることを明らかにした。
Causally coherent structures in turbulent dynamical systems
この論文は、シャノン転送エントロピーの適応的チューニングを用いて壁面乱流境界層内の因果的コヒーレント構造を特定し、層間相互作用を情報流束の観点から解明する新たな手法を提案しています。
The effect of water on granular liquid flows: from debris to mud flows
本論文は、流速場の揺らぎの性質に基づいて砂水混相流のレオロジーを記述し、従来の現象論的モデルと比較しながら、乱流領域における運動エネルギーの直接カスケードがニュートン流体とは異なるスケーリング則に従うことを示しています。