「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。

A reduced model for surface wave-current interactions without spatial scale separation

本論文は、波の作用量とエネルギーを保存しつつ、流向による移流、屈折、および散乱を捉えるために、波の振幅方程式をCraik-Leibovichの運動量フレームワークと結合させることで、空間スケールの分離を必要としない、回転流体における弱非線形表面重力波と緩やかに進化する流向との間の双方向相互作用に関する簡約漸近モデルを提示する。

Yohei Onuki, Yasushi Fujiwara2026-06-03🔬 physics

Passive transverse forcing of turbulent boundary-layer flow using sinusoidal surface grooves

本研究は、正弦波状の表面溝を用いた乱流境界層流への受動的な横方向強制が、パッシブ・ストークス層として知られる収束・発散流パターンを生成することを実験的に示しており、これは限定的な摩擦抵抗低減の可能性を提供するものの、圧力抵抗やその他の損失によって相殺される可能性が高い。

Max W. Knoop, Bas W. van Oudheusden, Luuk Pelkmans, Ferry F. J. Schrijer2026-06-03🔬 physics

A variable-coefficient model for decay of isotropic turbulence capturing effects of finite cascade time and Reynolds number

本論文は、有限のカスケード時間およびレイノルズ数効果を考慮することで、多様な流れのシナリオにおける等方性乱流の減衰と成長を正確に捉える、kk-ϵ\epsilon 乱流モデルのための可変係数 Cϵ2C_{\epsilon2} モデルを提案する。

Rozie Zangeneh, Wenyuan Xue, Daniel Israel, Ali Mani2026-06-03🔬 physics

Wave-mean decomposition of scale-dependent kinetic energy from surface drifters

本論文は、ドリフトデータの使用による表面運動エネルギーへの波浪と平均流の寄与を分離するための一般化されたラグランジュ平均フレームワークを導入し、1 kmより大きなスケールでは平均流が回転エネルギーを支配する一方で、より小さなスケールでは発散成分と回転成分が等分配されることを明らかにし、冬季は夏季と比較して、より活動的な平均流と強化されたダウンスケールへの波浪エネルギー伝達を示すことを提示している。

Han Wang, Dhruv Balwada, Jin-Han Xie2026-06-03🔬 physics

Uncovering Turbulent Dynamics in Stenotic Flows from 4D-flow MRI Measurements via Resolvent Analysis and Data Assimilation

本研究は、4DフローMRIによる計測、物理情報に基づくニューラルネットワークを用いたデータ同化、および線形安定性解析を統合したハイブリッドフレームワークを提示し、平均流場の再構成、および狭窄流における乱流ダイナミクスを支配する線形増幅メカニズムの特性評価を行うものである。

Aleaxndre Villié, Simon Demange, Hannes Dillinger, Sebastian Schmitter, Kilian Oberleithner2026-06-03🔬 physics

Collective behavior of squirmers in thin films

本研究は、スクワーマーモデルと散逸粒子動力学を用いて、薄膜内に閉じ込められた細菌の集団的挙動(ガス状相からスウォーミング、および運動誘起相分離に至るまで)に対して、泳動体の形状、体積分率、流体力学的相互作用、およびロトレット双極子がどのように影響するかを調査し、非対称な構造形成と、泳動体の種類の違いに対するロトレット双極子の緩和効果を明らかにしている。

Bohan Wu-Zhang, Dmitry A. Fedosov, Gerhard Gompper2026-06-02🔬 cond-mat

Iterative bounds on effective transport for advection diffusion in periodic flow fields

本論文は、周期的な流れ場における移流拡散のスペクトル測度の任意のモーメントを解析的に計算するための反復法を導入するものであり、これにより、2次元定常流における既知の挙動を正確に捉え、かつ3次元や時間周期的な領域へと拡張可能な、有効輸送に関する厳密な高次境界の導出を可能にする。

N. B. Murphy, D. Hallman, E. Cherkaev, J. Xin, K. M. Golden2026-06-02🔬 physics.app-ph

On the impact of the turbulent grazing flow development on the acoustic response of an acoustic liner

本研究は、格子ボルツマン・超大渦シミュレーションを用いることで、音響ライナー上の乱流掠流の空間的発達が境界層のダイナミクスおよびオリフィス流の挙動を著しく変化させ、その結果、位置に依存した音響エネルギー散逸や、現行の手法では十分に捉えきれないインピーダンス測定値との乖離が生じることを実証するものである。

Angelo Paduano, Francesco Scarano, Julio Cordioli, Damiano Casalino, Francesco Avallone2026-06-02🔬 physics