「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。

Symmetry, Invariant Manifolds and Flow Reversals in Active Nematic Turbulence

この論文は、周期的チャンネルに閉じ込められた 2 次元アクティブネマティック流体における自発的な流れの反転が、対称性、不変多様体、および正確なコヒーレント構造(ECS)のネットワークによって組織化されており、これらが乱流状態においてもカオス的軌道を支配し、流れの反転メカニズムを制御する鍵となることを明らかにしています。

Angel Naranjo, Rumayel Pallock, Caleb Wagner, Piyush Grover2026-03-13🌀 nlin

Flame dynamics and Markstein numbers in Hele-Shaw cells and porous media under Darcy's law

本論文は、ダルシーの法則に従う狭いヘール・シャウセルおよび多孔質媒体内における火炎の伝播を解析し、粘性変化による接線速度の不連続性から生じる曲率・接線ひずみ・重力にそれぞれ対応する 3 つのマルクシュタイン数の非対称性や、従来の火炎とは異なるひずみ挙動、および閉塞効果によるダルリウス・ランドウ不安定性の増幅などの特異な火炎力学を明らかにしたものである。

Prabakaran Rajamanickam, Joel Daou2026-03-13🔬 physics

High-order gas-kinetic scheme for numerical simulations of wind turbine with nacelle and tower using ALM and IBM

本論文は、アクチュエータラインモデルと浸没境界法を高次ガス運動論的解法に統合し、GPU 並列計算を活用してナセルやタワーを含む風力発電機の複雑な流れ場を高精度かつ効率的にシミュレーションする新たな手法を提案し、その有効性を NTNU の実験データと比較して検証したものである。

Pengyu Huo, Liang Pan, Guiyu Cao, Baoqing Meng, Baolin Tian, Yubo Huang2026-03-13🔬 physics

A Machine Learning-Enhanced Hopf-Cole Formulation for Nonlinear Gas Flow in Porous Media

この論文は、Klinkenberg 効果を含む非線形ガス流を Hopf-Cole 変換と混合定式化、共有トランク型ニューラルネットワーク、および DeepLS ソルバーを統合した機械学習フレームワークにより線形化し、圧力・速度場の高精度予測と圧力依存性透過率などの逆問題の効率的な推定を実現する手法を提案しています。

V. S. Maduru, K. B. Nakshatrala2026-03-13🔢 math

Irreversible Port-Hamiltonian Formulations for 1-Dimensional fluid systems

この論文は、粘性散逸を伴う非等エントロピー流体のモデル化において、対流輸送を微分演算子の修正によって一貫して取り込むことで不可逆ポートハミルトニアンシステム(IPHS)枠組みを拡張し、熱力学第一・第二法則を満たす境界制御システムの一般クラスを定義することを示しています。

Ahlam Ouardi, Arijit Sarkar, Hector Ramirez, Yann Le Gorrec2026-03-13🔬 physics

Integral analysis based diagnostics of turbulence model errors in skin friction

本論文は、角運動量積分(AMI)法に基づく診断フレームワークを提案し、壁面摩擦係数の予測誤差が個々の物理メカニズム(粘性、乱流、圧力勾配など)の誤差とそれらの相殺効果によってどのように構成されるかを定量的に解明することで、乱流モデルの改善に新たな知見を提供するものである。

Shyam S. Nair, Vishal A. Wadhai, Robert F. Kunz, Xiang I. A. Yang2026-03-13🔬 physics