論文の概要: BubbleSH: A Dataset of Rising Bubbles with Deformable Interfaces
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.07275v1
- Date: Wed, 08 Jul 2026 11:06:29 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-09 22:50:30.35851
- Title: BubbleSH: A Dataset of Rising Bubbles with Deformable Interfaces
- Title(参考訳): BubbleSH: 変形可能なインターフェースを備えたバブル上昇データセット
- Abstract要約: 本稿では,過渡的な3次元バブル・スワームダイナミクスからなる気泡流データセットBubbleSHを提案する。
このデータセットは、時間分解バブルの軌跡、速度、形状の進化を提供する。
本研究では, バブルキネマティクス, 形態, 相互作用パターンを特徴付けるとともに, 軌跡予測と形状予測の両方について評価指標を導入する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 2.720699926154399
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Bubbly flows exhibit complex multiscale dynamics, with deformable bubbles interacting through the surrounding liquid and giving rise to strongly coupled kinematic and morphological behavior. We present BubbleSH, a bubbly flows dataset consisting of transient, three-dimensional bubble-swarm dynamics obtained from high-fidelity direct numerical simulations of bubbles rising in a periodic domain. The dataset provides time-resolved bubble trajectories, velocities, and shape evolution, with bubble morphology compactly represented using spherical harmonics. Designed to be lightweight yet physically expressive, the dataset enables data-driven modeling of bubbly flow simulators where shape deformation and bubble-bubble interactions play a central role. We characterize the dataset with bubble kinematics, morphology, and interaction patterns, and introduce evaluation metrics for both trajectory and shape prediction. The sensitivity of bubble-swarm dynamics to local perturbations makes BubbleSH particularly well suited to generative models that learn distributions over possible future trajectories. We evaluate a permutationally and translationally equivariant probabilistic emulator on BubbleSH given the proposed metrics. Therefore, we establish a compact, high-fidelity dataset and a benchmark for developing and evaluating data-driven models of deformable, chaotic multiphase systems.
- Abstract(参考訳): 気泡流は複雑な多スケールのダイナミクスを示し、変形可能な気泡は周囲の液体を通して相互作用し、強く結合した運動学的および形態学的挙動を引き起こす。
本稿では,周期領域に上昇する気泡の高忠実度直接数値シミュレーションから得られた過渡的3次元気泡-スワームダイナミクスからなる気泡流データセットBubbleSHを提案する。
このデータセットは、時間分解バブル軌跡、速度、形状の進化を提供し、球面調和を使ってコンパクトにバブル形態を表現している。
軽量かつ物理的に表現できるように設計されたこのデータセットは、形状変形と気泡-気泡相互作用が中心的な役割を果たす気泡流シミュレータの、データ駆動モデリングを可能にする。
本研究では, バブルキネマティクス, 形態, 相互作用パターンを特徴付けるとともに, 軌跡予測と形状予測の両方について評価指標を導入する。
バブル・スワーム力学の局所摂動に対する感度は、BubbleSHを特に将来の軌道上の分布を学習する生成モデルに好適である。
提案手法を用いて,BubbleSH上での変分的および翻訳的同変確率エミュレータの評価を行った。
そこで我々は,変形可能なカオス多相システムのデータ駆動モデルの開発と評価を行うための,コンパクトで高忠実なデータセットとベンチマークを構築した。
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