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Study of vortex motions for a generalized two-dimensional fluid system using point-vortex model

Research Project

Project/Area Number 24540472
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Meteorology/Physical oceanography/Hydrology
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

IWAYAMA Takahiro  神戸大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (10284598)

Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) WATANABE Takeshi  名古屋工業大学, 大学院工学研究科, 准教授 (30345946)
YAMASAKI Kazuhito  神戸大学, 大学院理学研究科, 講師 (20335417)
Research Collaborator SUEYOSHI Masakazu  
MURAKAMI Shinya  神戸大学, 大学院理学研究科, 研究員
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords一般化された2次元流体 / 2次元乱流 / 平行流の線形安定性 / ケルビン・ヘルムホルツ不安定 / 赤外領域スペクトル / 渦粘性 / 渦減衰準正規マルコフ化完結近似 / 平行流の安定性 / 渦列の安定性 / Kelvin-Helmholtz不安定
Outline of Final Research Achievements

Linear stability of parallel shear flows and turbulent properties of a generalized two-dimensional fluid system were investigated theoretically and numerically. We derived a sufficient condition for stability of parallel shear flows and solved the so-called Kelvin-Helmholtz instability problem. Furthermore, using an asymptotic analysis of Eddy Damped Quasi-Normal Markovianized equation for a generalized two-dimensional fluid system, we predicted the existence of a universal spectrum in the infrared range and the anomalous form of the eddy viscosity. Those results were verified by direct numerical simulations of the governing equation for a generalized two-dimensional fluid system.

Report

(4 results)
  • 2014 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2013 Research-status Report
  • 2012 Research-status Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2015 2014 2013 2012

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (16 results)

  • [Journal Article] Anomalous eddy viscosity for two-dimensional turbulence2015

    • Author(s)
      T. Iwayama, S. Murakami and T. Wanatabe
    • Journal Title

      Physics of Fluids

      Volume: 27 Issue: 4 Pages: 045104-045104

    • DOI

      10.1063/1.4916956

    • NAID

      130005477854

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Universal spectrum in the infrared range of two-dimensional turbulence flows2014

    • Author(s)
      T.Iwayama and T. Watanabe
    • Journal Title

      Phys. Fluids

      Volume: 26 Issue: 2 Pages: 25105-25105

    • DOI

      10.1063/1.4864103

    • NAID

      120005465544

    • Related Report
      2013 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Linear stability analysis of parallel shear flows for an inviscid generalized two-dimensional fluid system2013

    • Author(s)
      Takahiro Iwayama, Masakazu Sueyoshi, Takeshi Watanabe
    • Journal Title

      J. Phys. A: Math. Theor.

      Volume: 46 Issue: 6 Pages: 65501-65501

    • DOI

      10.1088/1751-8113/46/6/065501

    • NAID

      120005465540

    • Related Report
      2012 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 一般化された2次元流体における渦粘性の漸近形2014

    • Author(s)
      岩山隆寛, 村上真也, 渡邉威
    • Organizer
      第16回地球流体力学研究集会
    • Place of Presentation
      東京大学大気海洋研究所
    • Year and Date
      2014-11-21
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 地衡流乱流における異常渦粘性2014

    • Author(s)
      岩山隆寛, 村上真也, 渡邉威
    • Organizer
      日本気象学会2014年度秋季大会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場
    • Year and Date
      2014-10-23
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 2次元乱流における異常渦粘性2014

    • Author(s)
      岩山隆寛, 村上真也, 渡邉威
    • Organizer
      第63回理論応用力学講演会
    • Place of Presentation
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • Year and Date
      2014-09-27
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 2次元乱流における異常渦粘性2014

    • Author(s)
      岩山隆寛, 村上真也, 渡邉威
    • Organizer
      日本流体力学会年会2014
    • Place of Presentation
      東北大学川内キャンパス
    • Year and Date
      2014-09-16
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 2次元乱流における異常渦粘性2014

    • Author(s)
      岩山隆寛, 村上真也, 渡邉威
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      京都大学 数理解析研究所研究集会
    • Place of Presentation
      京都大学 数理解析研究所
    • Year and Date
      2014-07-23
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      岩山隆寛, 渡邉威
    • Organizer
      日本気象学会2014年度春季大会
    • Place of Presentation
      横浜開港記念会館
    • Year and Date
      2014-05-24
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      岩山隆寛 , 渡邉威
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      京都大学 数理解析研究所研究集会
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      京都大学 数理解析研究所
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      日本物理学会第69回年次大会
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      東海大学 湘南キャンパス
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 地衡流乱流における大規模スケールの普遍性と不変量2014

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      岩山隆寛 , 渡邉威
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      日本気象学会2014年度春季大会
    • Place of Presentation
      開港記念会館
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      岩山隆寛 , 末吉雅和, 渡邉威
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      日本気象学会2013年度春季大会
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      国立オリンピック記念青少年総合センター
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  • [Presentation] 減衰性2次元乱流の普遍的赤外領域スペクトル2013

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      岩山隆寛 , 渡邉威
    • Organizer
      日本流体力学会年会
    • Place of Presentation
      東京農工大学 小金井キャンパス
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] Universal spectrum in the infrared range of two-dimensional turbulent flows2013

    • Author(s)
      T. Iwayama and T. Watanabe
    • Organizer
      RIMS International Conference on Zonal Flows in Geophysical and Astrophysical Fluids
    • Place of Presentation
      関西セミナーハウス
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 減衰性2次元乱流の普遍的赤外領域スペクトル2013

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      岩山隆寛 , 渡邉威
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      第15回地球流体力学研究集会
    • Place of Presentation
      九州大学応用力学研究所
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 一般化された2次元流体における Kelvin-Helmholtz不安定2013

    • Author(s)
      岩山隆寛 , 末吉雅和, 渡邉威
    • Organizer
      日本物理学会第68回年次大会
    • Place of Presentation
      広島大学東広島キャンパス
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      2012 Research-status Report
  • [Presentation] “一般化された2次元流体系における Kelvin-Helmholtz不安定2013

    • Author(s)
      岩山隆寛 , 末吉雅和, 渡邉威
    • Organizer
      日本気象学会2013年度春季大会
    • Place of Presentation
      国立オリンピック記念青少年総合センター
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      2012 Research-status Report
  • [Presentation] 一般化された2次元流体における Kelvin-Helmholtz不安定2012

    • Author(s)
      岩山隆寛 , 末吉雅和, 渡邉威
    • Organizer
      第14回地球流体力学研究集会
    • Place of Presentation
      東京大学大気海洋研究所
    • Related Report
      2012 Research-status Report

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Published: 2013-05-31   Modified: 2019-07-29  

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