圧縮性乱流モデルの研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05240105
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 吉澤 徴 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (60011649)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長谷川 達也 名古屋工業大学, 工学部, 助教授 (40164818) ; 麻生 茂 九州大学, 工学部, 助教授 (40150495) ; 荒川 忠一 東京大学, 工学部, 助教授 (30134472) ; 中村 佳朗 名古屋大学, 工学部, 教授 (80115609) ; 木田 重雄 東京大学, 核融合科学研究所, 教授 (70093234)
• Keywords: 圧縮性乱流 / 乱流モデル / 衝撃波 / 乱流遷移 / 燃焼波

Research Abstract

課題1:圧縮性乱流の統計理論とモデリングの研究(担当 吉澤 徴)
衝撃波と乱流の干渉における密度揺動の重要性に着目し、密度分散を変数とする乱流モデルを2スケール統計理論を用いて導出し、計算機実験でその有効性を確認した。
課題2:圧縮性乱流のエネルギー力学と乱流構造の研究(担当 木田 重雄)
外力で駆動される一様乱流の数値実験を行い、衝撃波と渦運動の相互作用を考察し、圧縮性が卓越した乱流における渦生成機構を明らかにした。
課題3:層流から乱流への遷移を含む低次圧縮性乱流モデルの開発(担当 中村 佳朗)
圧縮性ジェットの数値実験を行い、渦論の形成に伴う3次元的崩壊機構を明らかにし、乱流モデルへの同効果の組み込みを検討した。
課題4:圧縮性乱流の直接数値計算と乱流モデリング(担当 荒川 忠一)
典型的圧縮性乱流である超音速混合層での拡大率抑制効果を調べるために、一様せん断乱流の数値実験を行い、同機構の乱流モデルへの組み込みを行なった。
課題5:衝撃波-境界層干渉場の非平衡乱流モデルの研究(担当 麻生 茂)
突起物により誘起される衝撃波と乱流干渉を実験的に調べ、その構造を明らかにし、乱流モデル構築のためのデータベースを整備した。
課題6:衝撃波、燃焼波を伴う圧縮性乱流の構造解明とモデリング(担当 長谷川 達也)
乱流予混合火炎と渦管の相互作用を数値実験により調べ、火炎伝播速度と渦運動との関係を明らかにし、そのモデリングを提案した。

Research Products

• [Publications] A.Yoshizawa: "Simplified statistical approach to complex turbulent flows and ensemble-mean compressible turbulence modeling" Physics of Fluids. 7. 3105-3117 (1995)
• [Publications] A.Yoshizawa: "Compressibility and rotation effects on turbulent suppression in magnetohydrydynamic turbulence" Physics of Plasmas. 3. (1996)
• [Publications] H.Miura: "Acoustic energy exchange in compressible turbulence" Physics of Fluids. 7. 1732-1742 (1995)
• [Publications] Y.Nakamura: "Growth of three-dimensional disturbance in compressible jet" Proc. of Intern. Symp. on Mathematical Modeling of Turbulent Flows. 19-24 (1995)
• [Publications] 藤原,仁志: "圧縮性乱流のモデリングに関する研究" 日本機械学会論文集(B). 61. 65-70 (1995)
• [Publications] A.Aso: "The effects of nonequilibrium chemical reactions on aerodynamic heating phenomena in shock wave reflections" 6th Int. Symp. on Comptutational Fluid Dynamics. 23-28 (1995)
• [Publications] T.Hasegawa: "Flow propagation along a fine vortex tube" Combustion and Technology. 108. 67-80 (1995)