「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。

Experimental study of turbulent thermal diffusion of inertial particles in a convective turbulence forced by oscillating grids

本研究は、対流乱流における乱流熱拡散が慣性粒子(10 μm)を平均温度極小値付近に大規模なクラスターを形成させることを実験的に実証し、その実効的な漂流速度が非慣性粒子(0.7 μm)のそれの1.5〜2.5倍であることを示し、この漂流がストークス数およびレイノルズ数に依存するという理論的予測を確認した。

E. Elmakies, O. Shildkrot, N. Kleeorin, A. Levy, I. Rogachevskii2026-05-26🔬 physics

On the Two-Dimensional Structure and Asymmetries of Ionic Liquid Electrospray Plumes

本研究は、イオン液体エレクトロスプレープラムに対する完全な二次元飛行時間質量分析による最初の調査を提示し、均一性の仮定に挑戦する顕著な空間的組成非対称性とリング状のモノマー分布を明らかにし、それによってエレクトロスプレー推進における正確な推進効率評価と以前「質量欠損」として扱われていた現象の説明のために、プラム全体を調査することが不可欠であることを実証する。

Zach Ulibarri, Giuliana Hofheins, Sophia Gessman, Elaine Petro2026-05-26🔬 physics.app-ph

A contaminant-concentration-dependent surface tension does not explain the absence of solutal Marangoni flow in evaporating droplets

本研究は、蒸発する液滴において予測されたマランゴニ流れが観測されないことが、標準的な不純物濃度依存性表面張力効果に起因するものではなく、むしろマランゴニ応力が完全に実質的に抑制されており、観測される流れは自然対流によって完全に駆動されていることを示すことを、実験とモデリングの組み合わせを通じて実証した。

Javier Martínez-Puig, Théophile Gaichies, Javier Rodríguez-Rodríguez2026-05-26🔬 physics

Geometry, elasticity, and activity in the transport of self-propelled filaments in turbulence

本研究は、二次元乱流における弾性活性フィラメントの輸送が推進幾何学によって支配されることを明らかにしており、固定方向の推進は渦捕捉を克服することで超拡散運動を可能にするのに対し、構造変化と結合した推進は支配的な捕捉により拡散的なままとなり、弾性と活性が協調してフィラメントの構造変化を形成し、この競合に影響を与えることを示している。

Kunal Kumar, Aliv Sahoo, Rahul Kumar Singh, Samriddhi Sankar Ray2026-05-26🔬 physics

Rheotaxis of microswimmers in colloid-laden channel flow

本研究は多粒子衝突動力学シミュレーションを用いて、チャネル流のみが微小遊泳体の壁面振動挙動を誘起する一方で、コロイド粒子の存在はそれらの流向性軌道を著しく変化させ下流方向の速度を低下させることを明らかにし、プッシャー、プルラー、中性遊泳体の間で明確な差異が観察されることを示した。

Margam Ramprasad, Shubhadeep Mandal, Pallab Sinha Mahapatra2026-05-26🔬 cond-mat

Fractal-based variable drag model for porous-media tree representations

本論文は、有効分枝次数とレイノルズ数に依存するセル単位の抗力係数を多孔質媒体の樹木表現に割り当てるフラクタルに基づく変数抗力モデルを提案し、これにより従来の一定抗力アプローチと比較して、さまざまなグリッド解像度および流入条件下における都市微小気象シミュレーションの堅牢性と精度を向上させる。

Takumi Tokiwa, Yuwei Yin, Ryo Onishi2026-05-26🔬 physics

Accelerating Bayesian inverse design in computational fluid dynamics using neural operators

本論文は、ベイズマルコフ連鎖モンテカルロサンプリングにニューラル演算子サロゲートモデルを埋め込むことで、高忠実度 CFD 解析と比較して事後分布の精度を維持しつつ、3 桁以上もの高速化を実現する不確実性を考慮した空力形状の逆設計が可能であることを実証する。

Bipin Tiwari, Omer San2026-05-26🔬 physics

Improving turbulence control through explainable deep learning

本論文は、説明可能な深層学習を深層強化学習に統合することで、乱流維持の主要構造を特定可能にし、これによりレイノルズ数や幾何形状の変化に対して有効性を維持しつつ、直接的な抗力最小化アプローチと比較して優れた抗力低減と正味エネルギー節約を達成する制御戦略を実現することを示す。

Miguel Beneitez, Andres Cremades, Luca Guastoni, Ricardo Vinuesa2026-05-25🔬 physics