新しい時間-周波数表現理論による間欠乱流のスペクトル構造と伝播桟構の解明と制御

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03650357
• Research Institution: KINKI UNIVERSITY
• Principal Investigator: 吉川 昭 近畿大学, 生物理工学部, 教授 (30075329)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐藤 研二 東邦大学, 理学部, 助教授 (90134494)
• Keywords: 時間-周波数表現 / Fisher情報量 / 確率場 / 相関面積 / 相関時間 / 間欠乱流 / 層流-乱流界面 / 燃焼

Research Abstract

1.間欠乱流実験と解析
間欠乱流実験で得られた,データを解析し乱流遷移時に発生する層流-乱流界面とその直前に生じる大規模な渦,及び遷移過渡期に残存する中規模渦の構造を検出し,乱流が上流から伝播してくるときにの存在を確かめた。これらは間欠流に発生する乱流の解明に重要であると思われる。
確率過程の自由度,相関時間,等価帯域幅
本研究の基礎となる確率過程の自由度の概念と,統計的Fisherの情報量との間の関係を、検討した。1次自由度は平均値に関するFisherの情報量と一致し,2次自由度については,AR過程の場合に付いてはこれが分散に関するFisherの情報量と一致することを証明した。また,正規帯域制限白色過程に対し,有限長データの等価帯域幅と時間長の積の2倍(周波数一時間積,2WT)で近似するその意味が,自由度の概念から説明できることを示した。さらに,可視化乱流を定量的に解析するため,この自由度の理論を2次元スカラー場へと拡張し,ライン相関関数,フレーム相関関数等の新しい概念が自然に導かれることを示した。また,確率場を特徴付ける基本的パラメータと考えられる相関面積,相関距離等を導出した。相関距離に関しては主軸問題を取り上げ,正規相関関数を持つ確率場に対しては,この問題の主要な点の解決を見た。
燃焼実験
流れと燃焼は互いに重大な影響を及ぼしあう。本研究では燃焼の流れに及ぼす影響を知るための基礎データを収集するため,燃焼実験も行なった。

Research Products

• [Publications] 吉川 昭: "確率過程の自由度・フイッシャーの情報量・周波数-時間積" 電子情報通信学会論文誌. J75-4. 661-663 (1993)
• [Publications] 吉川 昭: "2次元確率場の自由度と相関面積・相関距離" 電子情報通信学会論文誌. (掲載決定). (1994)
• [Publications] Kenji Sato: "Smoldering Combustion of Cellulosic Meferial" '93 Asiam Fire Seminar. sato-1-sato-10 (1993)
• [Publications] Kenji Sato: "Effects of Flame Retardant on the Behavior and Tempevature Profiles of Flames Spreading over paper" The Behavior International Symposium on Fire Safty Science. (1994)