微細せん断層の不安定性を利用した乱流拡散促進

• Project/Area Number: 25K01155
• 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: Kyoto University
• Principal Investigator: 渡邉 智昭 京都大学, 工学研究科, 准教授 (70772292)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岩野 耕治 岡山理科大学, 工学部, 准教授 (20750285) ; 長田 孝二 京都大学, 工学研究科, 教授 (50274501)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2028: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2027: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2026: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2025: ¥10,660,000 (Direct Cost: ¥8,200,000、Indirect Cost: ¥2,460,000)
• Keywords: 乱流 / せん断層 / 拡散

Outline of Research at the Start

乱流は多様なスケールの流体運動を含み、小スケールでは局所的に強い速度せん断が微細せん断層として表れる。微細せん断層は特定の波長の擾乱に対して不安定であり、小スケールの弱い擾乱を乱流に導入することで層が不安定化する。本研究では、乱流の数値計算や風洞・水槽実験を通して、微細せん断層の不安定性を利用した熱や物質の拡散促進技術の実現を目指す。乱流中に微細せん断層を不安定化させる擾乱を導入することで生じる層近傍の流れ場および乱流統計量の変化から、層の崩壊による拡散促進メカニズムを明らかにする。