「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。

Wafer-to-Wafer Bonding: Part: I -- The Coupled Physics Problem and the 2D Finite Element Implementation

本論文は、ウェーハ間空気の流体構造連成を記述する Kirchhoff-Love 板方程式と Reynolds 潤滑方程式を結合した数理モデルを FEniCSx 枠組みで実装し、ウェーハ対ウェーハボンディングの動的挙動をシミュレーションして実験結果との整合性を検証するとともに、プロセス最適化に向けたパラメータ感度解析を行ったものである。

Kamalendu Ghosh, Bhavesh Shrimali, Subin Jeong2026-03-25🔬 physics.app-ph

A diffuse-interface model for N-phase flows with liquid-solid phase change

本論文は、エンタルピーに基づく拡散界面モデルと結合格子ボルツマン法を提案し、密度変化や不溶性不純物の影響を含む N 相流の液固相変化現象を高精度かつ効率的にシミュレーションする手法を開発し、その有効性を数値検証で示したものである。

Jiangxu Huang, Chengjie Zhan, Zhenhua Chai, Changsheng Huang, Xi Liu2026-03-25🔬 physics

Direct Numerical Simulation of MILD Combustion: Mixing and Autoignition from Non-Premixed Streams

本論文は、燃料・空気・高温燃焼ガスの 3 成分混合層を対象とした直接数値シミュレーションにより、MILD 燃焼条件下では高温燃焼ガスとの混合が点火を支配し、燃焼モードが予混合自動着火に特徴づけられる一方、非 MILD 条件では燃料と周囲ガスとの混合が支配的であることを明らかにしたものである。

Lorenzo Frascino, Gandolfo Scialabba, Hongchao Chu, Heinz Pitsch2026-03-25🔬 physics

Steady cone-jet mode of electrospray for single-cell deposition

この論文は、最小流量安定限界付近で動作する電界噴霧の円錐ジェットモードを用いることで、単一細胞の可視化や検出を可能にし、高い細胞濃度下でもユーザー定義の位置に単一細胞を配置できる高分解能な細胞堆積手法を提案し、細胞の生存率も維持されることを実証している。

D. Fernández-Martínez, C. Ferrera, J. M. Montanero, L. Mendoza-Cerezo, J. M. Rodríguez-Rego2026-03-25🔬 physics

Interfacial instability as a trigger for dryout inception in two-phase CO2 flow

本論文は、高エネルギー粒子検出器の微小流路冷却システムにおける CO2 二相流のドライアウト発生メカニズムを解明するため、液膜・蒸気界面の不安定性がその引き金となるという仮説を数学モデルと実験データによって検証し、界面不安定性がドライアウトの発生の主要因であることを立証したものである。

G. Cantini, G. Arnone, F. Capone, J. A. Gianfrani, M. Carnevale2026-03-25🔢 math-ph

On the Dynamical and Thermodynamic Constraints of Axisymmetric Tropical Cyclones under Non-Symmetric-Neutrality

この論文は、対称中性(SN)仮定を緩和して非対称中性条件下での軸対称熱帯低気圧の最大風速を記述する一般化された式を導出・検証し、熱帯低気圧の急激な発達(RI)において SN 仮定が成立しないこと、および飽和エントロピー勾配の温度一定条件での評価がバランス風成分の定量化に重要であることを明らかにした。

Chau-Lam Yu2026-03-24🔬 physics

A Quasi-Analytical Solution for "Carreau-Yasuda-like" Shear-thinning Fluids Flowing in Slightly Tapered Pipes

本論文は、低剪断率と高剪断率でそれぞれ一定の粘度を示す「カーreau-ヤスダ型」流体がわずかに先細りする管を流れる問題に対し、慣性項を無視したオーダー解析を用いて準解析解を導出するとともに、生体印刷プロセスへの適用例を通じて数値計算により検証したものである。

Gianluca Santesarti, Michele Marino, Francesco Viola, Roberto Verzicco, Giuseppe Vairo2026-03-24🔬 physics

Fast relaxation of a viscous vortex in an external flow

この論文は、2 次元の滑らかな外部流れ中で輸送される集中渦の進化を研究し、高レイノルズ数領域における渦の中心運動と流線の歪みを記述する近似解を導出するとともに、鋭いガウス分布で初期化された渦が拡散時間よりもはるかに短い時間スケールで増強された散逸によりこの解へ緩和することを証明しています。

Martin Donati, Thierry Gallay2026-03-24🔬 physics