Science of turbulence with deformable interfaces

• Project/Area Number: 25K01158
• 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: The University of Osaka
• Principal Investigator: 後藤 晋 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 教授 (40321616)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 本告 遊太郎 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 助教 (20906911) ; 大槻 道夫 島根大学, 学術研究院理工学系, 教授 (30456751)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2030-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2029: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2028: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2027: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2026: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2025: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
• Keywords: 乱流 / 界面 / 秩序構造 / 数値シミュレーション / 実験

Outline of Research at the Start

我々の身のまわりには、乱れた流れ（乱流）がありふれている。乱流は一見複雑だが、実は秩序立った渦の集合と捉えることができる。近年、スーパーコンピュータを用いた数値シミュレーション研究により、乱流の研究は急速に進んできた。しかし、２種類以上の流体（たとえば、空気と水）が混在する乱流現象の解明は途上である。本研究では、乱流中の秩序渦に着目することで、界面を伴う乱流（自由界面を伴う乱流や、気泡や液滴を含む乱流）の動力学や統計を解明することを目的とする。具体的には、大規模な数値シミュレーションとそれを補助する実験を連携させて遂行し、乱流が界面に与える影響と界面が乱流に与える影響の両方を系統的に解明する。