Dynamics of largely deformed fluid with moving boundary

• Project/Area Number: 18540364
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Mathematical physics/Fundamental condensed matter physics
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: HAYAKAWA Yoshinori Tohoku University, 大学院・理学研究科, 准教授 (20218556)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥4,020,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥720,000); Fiscal Year 2008: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2007: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2006: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: 粘性流体 / 大変形 / 座屈 / コイル化 / 移動境界 / 流体力学 / 流体ロープ / 不安定性 / 自由境界 / ラグランジェ描像 / 不安定 / 粒子法

Research Abstract

蜂蜜をトーストに垂らした際などに見られる、境界が大きく変形することのできる流体が呈する折りたたみやコイル化の現象は、従来、定量的な取り扱いが困難であった。本研究では、粒子法と呼ばれる新しい数値計算手法をこの問題に適用するとともに、流体ロープの挙動を仮想的な紐の運動として記述する新しいモデルを提案し、コイル化条件など、実験的に知られている結果を再現することに成功した。

Research Products

• [Journal Article] Bending-filament model for the buckling and coiling instability of viscous fluid rope (2008)
  • Author(s): Shin-ichiro Nagahiro, and Yoshinori Hayakawa
  • Journal Title: Physical Review E 78, 025302(R)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Adaptation-induced collective dynamics of a single-cell protozoan (2008)
  • Author(s): Maiko Ogata, Tsuyoshi Hondou, Yoshinori Hayakawa, Yoshikatsu Hayashi, and Ken Sugawara
  • Journal Title: Physical Review E 77, 011917
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Bending-filament model for the buckling and coiling instability of a viscous fluid rope (2008)
  • Author(s): Shin-ichiro Nagahiro
  • Journal Title: Physical Review E 78
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Coevolutionary networks with homophily and heterophily (2008)
  • Author(s): Daichi Kimura
  • Journal Title: Physical Review E 78
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Adaptation-induced collective dynamics of a single-cell protozoan (2008)
  • Author(s): M. Ogata, T. Hondou, and Y. Hayakawa, Y. Hayashi, and K. Sugawara
  • Journal Title: Physical Review E 77
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Reinforcement learning of recurrent neural network for temporal coding (2008)
  • Author(s): D. Khnura and Y. Hayakawa
  • Journal Title: Neurocomputing (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Shape Selection of Kompeitoh (2006)
  • Author(s): Isamu Sakai, and Yoshinori Hayakawa
  • Journal Title: Journal of Physical Society of Japan 75, 104802
  • NAID: 110004821531
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Shape Selection of Kompeitoh (2006)
  • Author(s): Isamu Sakai, Yoshinori Hayakawa
  • Journal Title: J.Phys.Soc.Jpn. 75 Pages: 104802-104802
  • NAID: 110004821531
• [Presentation] Fluid Rope の Meandering と座屈不安定性 (2008)
  • Author(s): 永弘進一郎, 早川美徳
  • Organizer: 日本物理学会秋季大会
  • Place of Presentation: 岩手大学
  • Year and Date: 2008-09-20
• [Presentation] Fluid RopeのMeanderingと座屈不安定性 (2008)
  • Author(s): 永弘進一郎
  • Organizer: 日本物理学会秋季大会
  • Place of Presentation: 岩手大学
  • Year and Date: 2008-09-20
• [Presentation] 平板に衝突するLiquid Ropeの座屈と安定性 (2007)
  • Author(s): 永弘進一郎, 早川美徳
  • Organizer: 日本物理学会秋季大会
  • Place of Presentation: 北海道大学
  • Year and Date: 2007-09-21
• [Presentation] 平板に衝突するLiquid Ropeの座屈 (2007)
  • Author(s): 永弘進一郎・早川美徳
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 北海道大学・札幌キャンパス
  • Year and Date: 2007-09-21
• [Book] Human-Robot Interaction (Chap. 20 : Collective Motion of Multi-Robot System based on Simple Dynamics, pp. 357-368を担当) (2007)
  • Author(s): K. Sugawara, Y. Hayakawa, T. Mizuguchi, and M. Sano
  • Total Pages: 522
  • Publisher: I-Tech Education and Publishing
• [Remarks]
  • URL: http://seaotter.phys.tohoku.ac.jp
• [Remarks] 早川美徳, 酒井勇, 『金平糖の成長プロセスと形の選択』, 固体物理 42, pp.305-312(アグネ技術センター, 2007)
• [Remarks]
  • URL: http://seaotter.phys.tohoku.ac.jp/lab/