不変解の最適化に基づく回転乱流の解明と制御

• Project/Area Number: 25K07567
• 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: The University of Osaka
• Principal Investigator: 本木 慎吾 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 講師 (70824134)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2027: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2026: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2025: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
• Keywords: 乱流 / 歳差運動 / 不変解 / 数値最適化 / 流体力学

Outline of Research at the Start

回転運動の影響を伴う乱流は自然界および工業機械において幅広く見られ，地球・宇宙物理学分野から工学分野にわたる重要な研究課題である．その中でも自転軸が他の軸の周りを回転する歳差運動を伴う乱流は，天体の内部構造や磁場の形成に関わることから強い関心を集めてきたが，その流れの複雑さと多様性から流体力学における難問とされ未だ議論が続いている．そこで本研究では，回転系におけるナビエ・ストークス方程式に対する数値解析により，回転乱流の乱流遷移，秩序構造，および普遍的統計法則を再現する非線形不変解を求め，その乱流に比して単純な解に基づき，複雑な回転乱流現象を解明し制御するという新たなアプローチを展開する．