本特集の目的 さきがけ「複雑流動」領域の研究紹介 この特集では、科学技術振興機構（JST）の戦略的創造研究推進事業「さきがけ」として、2021年度に発足した「複雑な流動・輸送現象の解明・予測・制御に向けた新しい流体科学」領域（以下では、「複雑流動」領域と呼ぶ）において活躍する若手…Read More

はじめに～新たな実験流体力学に向けて～ 混相流体のレオロジー物性評価 日進月歩、高度化する数値計算技術の裏側で、流体理工学の実験研究を生業とする自分が何をすべきか考えてきた。これまで取り組んできた単相流体の乱流遷移問題は、一時の熱狂的な時期は過ぎ去り、誤解を恐れずに言えば、収束に…Read More

はじめに 新しい流体科学：主役は流速？力？ 流体力学分野において、運動方程式を解くとは一般的に「流速」について解くことを意味する。筆者はこれまで流速計測を重視し、混相流に関する実験的・理論的研究を実施してきた。しかし、そもそも流体は「力（応力）」により駆動される。応力テンソルと変…Read More

微生物の遊泳挙動 低レイノルズ数に現れる困難と微生物の遊泳の面白さ 顕微鏡下で懸命に泳ぎ回る微生物の姿は、古くから多くの人々を魅了してきた（少なくとも筆者は大好きである）。例えば、モデル生物として使われる大腸菌や枯草菌などの典型的なバクテリアの場合、体長は約2～5 µm、直径は1…Read More

はじめに 流体現象は身の回りに多く見られ、特に機械工学の分野では、自動車や航空機をはじめとした輸送機械の設計や、樹脂成形・鋳造・混合などの生産技術など枚挙に暇がない。これらの流体現象は、通常複雑な領域形状と流れ場を伴い厳密解を求めることが困難であるため、数値的に流体現象を考察する…Read More

「間（あわい）」の分子流体力学とは 気液界面の熱・物質輸送 現在、流体力学はさまざまな「流れ」を記述することに成功し、近年では、感染症の飛沫予測や地球規模の気候変動予測など、多くの応用課題を解決するための一役を担っている。ここで、流体力学はその流体を構成する分子運動については考え…Read More

はじめに 界面系の流体力学と物理化学 「バルクは神が創ったが界面は悪魔が創った」と言い残したのは物理学者のパウリであった。バルクでは密度などの熱力学量が均一な状態にあるがゆえ理論的取り扱いが簡便であるが、界面ではそれらが不均一であることが大前提であり、それゆえ理論的な扱いが極度に…Read More

はじめに 『かたち（幾何構造）×流動・ゆらぎ×機能創発』の問題 自然や社会に現れる複雑な流動や揺らぎ、輸送現象のメカニズムを解き明かし、それらを自在に操る。これは現代科学が導く究極の到達点のひとつであり、そこへ至る過程から多くの知見やイノベーションが創出されてきた。 なかでも乱流…Read More