Mechanisms of non-linear flow transition based on turbulent energy production and dissipation in complex fluids

• Project/Area Number: 25K01153
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 19010:Fluid engineering-related
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 日出間 るり 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (20598172)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 洋 神戸大学, 工学研究科, 教授 (90206524)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2027: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000); Fiscal Year 2026: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000); Fiscal Year 2025: ¥7,670,000 (Direct Cost: ¥5,900,000、Indirect Cost: ¥1,770,000)
• Keywords: 複雑流体 / エネルギー輸送 / 乱流統計量

Outline of Research at the Start

本研究は，複雑流体の乱流エネルギー方程式を導出し，式を構成する乱流エネルギー生成項，拡散項，消散項を実験で取得した値に基づき決定する．そして決定した複雑流体の生成項が，複雑流体としての高分子溶液の流動転移を記述できるか検証し，流動転移のメカニズムを解明することを目的とする．目的達成のため，高分子を添加した二次元(2D)流動場に発生させる渦と乱流の速度場解析を行い，速度勾配や応力項を取得し，乱流エネルギーの生成項，拡散項，消散項を，実験と実験値に基づく数値解析的な手法により決定する．さらに生成項への寄与が大きい「応力場と速度場の変動成分の相関項」を特定し，流動転移のメカニズム解明につなげる．