混相の壁乱流における変調現象とそれを活かした工学応用

• Project/Area Number: 23K13253
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 19010:Fluid engineering-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 本告 遊太郎 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 助教 (20906911)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2025: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 乱流 / 混相流 / 固体粒子 / 自由界面

Outline of Research at the Start

乱れた流れ、とくに、壁近傍に発達する壁乱流は工学的に重要な流れである。本研究では、固体粒子や気泡の添加による壁乱流の制御を大きな目的として、数値シミュレーションを軸とした研究を行う。添加物による乱流変調の仕組みを理解できれば、目的に応じた乱流促進や低減を達成できるが、我々は「大小さまざまな秩序だった渦」に着目して、壁乱流の変調機構を明らかにする。つまり、乱流の維持に重要な役割を果たす「秩序渦の階層」の変調機構を理解できれば、それを活かした工学応用が可能になると考えた。まずは、粒子や気泡を含む混相の壁乱流の数値シミュレーションを実施し、最終的には、得られた知見を活かした壁乱流の制御法を提案する。