一様せん断乱流を対象として乱流の生成維持メカニズムについて研究しています．

  単純な一様せん断流は，理論解析に用いやすいことや，工学で扱われる高レイノルズ数のせん断乱流の良いモデルとして扱えます．また，ミクロからマクロなスケールでの応用範囲が考えられ，分子や粉体のミクロな現象から，地球規模の大気成層乱流，そして，ブラックホールまわりの降着円盤中の乱流の解析にまで応用されています．

 左の図は温度ゆらぎ（赤と青）と乱流中の微細秩序渦（灰色）の相互作用の様子です．大気中の乱流や化学工学における乱流混合などにも大きく関わる密度成層乱流（下図）にも応用範囲を広げ，高プラントル数での熱・物質輸送の研究を進めています．

  非定常で工学的に重要な乱流の制御が可能になると，エネルギーの効率的な利用や，持続可能な社会へ貢献できます．流体の数値計算を用いたさまざまな試行錯誤をAI・機械学習の手法を用いて自動で行うための手法について研究しています．右図は，正方形ダクト内の乱流の熱的制御を強化学習で行っているイメージ図です．エージェントが学習を重ねると，ダクト壁面の加熱量を上手く制御して，時々刻々と変化する乱流状態を制御できているようです．数値シミュレーションの高速化や真相学習モデルの大規模化が鍵となりそうです．

  複雑な流れの制御パラメタ―は多岐にわたります．多くの変数を同時に効率よく最適化させるためにベイズ推定や遺伝的アルゴリズム(GA)などの手法が利用されています．