高次分岐理論による波動乱流現象の研究と数値的・実験的検証

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06740335
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 梅木 誠 東京大学, 大学院理学系研究科, 助手 (40221808)
• Keywords: ポアズイユ流 / カオス / 分岐 / 転位 / 散乱 / パターン形成 / ファラデー水面波 / 異常拡散

Research Abstract

・平面ポアズイユ流の2次元数値解析により、定常進行波(TS波)状態から周期、2重周期状態を経てカオスになる分岐構造を明らかにし、そのレイノルズ数と基本波数でのパラメータ依存性を明らかにした。渦度と流線の可視化を行ない乱流状態の空間構造において強い渦の壁からの剥離が顕著であることを示した。
・平成6年8月から10月にかけて、チリ大学にてルンド教授と表面波と渦の相互作用に関する研究を行なった。鉛直渦に対する水波の散乱問題を定式化し、渦度が十分強い場合には、入射波が転位波になることを示した。散乱振幅を具体例で計算した。
・パラメータ励起された水面波上のパターン形成の問題について考察した。線、菱形、六角形などのパターンに比べ、正方形がもっとも安定に現れやすいことがわかった。実験により、ファラデー表面波上の浮遊粒子の運動が異常拡散を示すことがわかった。

Research Products

• [Publications] N.Tokugawa,M,Umeki & T.Kambe: "Statistical Analysis of Particle Drifts on Faraday Waves" Fluid Dynamics Research. (1995)
• [Publications] M.Umeki: "Numerical Simulation of Plane Poiseuille Turbulence" Fluid Dynamics Research. 13. 67-79 (1994)