Statistical universality of three-dimensional homogeneous anisotropic turbulence by large-scale numerical calculations and theoretical analysis

• Project/Area Number: 25K07151
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 13010:Mathematical physics and fundamental theory of condensed matter physics-related
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 芳松 克則 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 准教授 (70377802)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岡本 直也 愛知工業大学, 工学部, 准教授 (80547414)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2027: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2026: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2025: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
• Keywords: 流体物理学 / 乱流 / 大規模数値計算 / 計算物理学 / 応用数学

Outline of Research at the Start

我々の身の周りにある乱流では、非線形性の強さが粘性効果に比べ十分強く、大小様々なスケールの渦が混在している。その十分小さなスケールに、統計的普遍性があると考えられている。エネルギーの大部分を保有する大スケールで、一般には統計的に非等方である。非等方性は密度安定成層による浮力などに起因し、スケールが小さくなるにつれて弱くなると考えられている。しかし、その非等方性がどのように弱くなるか、どのような非等方性なのかなど基本的なことすら、ほとんど未解明である。本研究では、理論解析、大規模直接数値計算により、その普遍性を解明する。3次元非圧縮性一様非等方性乱流を対象とする。