Analysis of pseudo-two-dimensional turbulence in active fluids based on the thermodynamic variational principle

Research Project

Project/Area Number	24K07304
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 19010:Fluid engineering-related
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	伴貴彦大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 講師 (60454485)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2026: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000) Fiscal Year 2025: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000) Fiscal Year 2024: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Keywords	CCUS / entropy / viscous fingering / turbulence
Outline of Research at the Start	本研究では、流動特性をほとんど変化させずに流体間の混和性を任意に制御できる液液系を用いて、低Reynolds数における疑二次元乱流の各状態を、熱力学流束によって平衡系の熱力学相のように規定し、エントロピー生成を用いて各状態間の遷移点を予測することが目的である。現在研究代表者の知る範囲では熱力学量を用いて流動状態を規定する研究は皆無であり、さらにアクティブ流体を対象とする研究はほとんど数値計算が主であるが、実験的に取り組む研究もほとんど存在しない。流体物性をほとんど変えずにアクティブ流体を作製でき熱力学解析が可能となれば他の輸送現象にも適用可能であるため普遍性が期待できる。