1997 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
08455463
|
|---|
| Research Institution | KYOTO UNIVERSITY |
|---|
Principal Investigator |
曾根 良夫 京都大学, 工学研究科, 教授 (80025923)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
杉元 宏 京都大学, 工学研究科, 講師 (50222055)
高田 滋 京都大学, 工学研究科, 助教授 (60271011)
大和田 拓 京都大学, 工学研究科, 助教授 (40223987)
青木 一生 京都大学, 工学研究科, 教授 (10115777)
|
|---|
| Keywords | 希薄気体 / 安定性 / 分岐 / ボルツマン方程式 / テーラー・クェット流 / ベナ-ル問題 / 蒸発・凝縮 / 熱ほふく流 |
|---|
| Research Abstract |
1.低圧気体における二次元ベナ-ル問題を気体論を基に数値計算によって解析し,次のような結果を得た:(1)ベナ-ル対流(定常ロール解)が発生する条件(静止状態の安定条件)を明らかにした;(2)流れの場の形成に対する初期条件の影響を調べた;(3)単一では安定に存在するロールを並べたロール列解を取り上げ,その安定条件と不安定解の新しいロール列への遷移の様子等を調べた.(1)においては,古典流体力学で知られている安定限界と別種の限界があることが示された.この限界が希薄化効果によるものか,古典流体力学の解析において余分に付加されている条件によるのかはさらに検討が必要である.
2.低圧気体のテーラー・クェット流問題を気体論に基づき数値解析し,テーラー渦の発生する条件およびテーラー渦の構造を明らかにした.さらに2円筒間に温度差がある場合に研究を進めた.この結果,温度差は,ベナ-ル問題から類推される結果に相違し,流れを安定化する方向に働くことが示された.また直接シミュレーション法の安定性問題への適用の難しさを示す例も得られた.
3.2の問題において,円筒が気体の凝縮相である場合(その表面で蒸発や凝縮が起る場合)に研究を進めた.この場合,軸対称かつ軸方向に一様な簡単な流れにおいて新しいタイプの分岐が存在することが示された.
4.3の流れの連続体極限の解析的研究により,連続体極限で消滅するはずの希薄化効果がその極限まで及ぶこと(幽霊効果の存在)を示した.これは従来の流体力学の根幹を揺るがし,分子気体力学に新しい役割を与える重要な成果である.
5.加熱された平板まわりの低圧気体を気体論に基づき数値解析し,希薄度を増すにつれ,自然対流から温度場によって誘起される流れの混在した場へと遷移していく様子を示した.
6.高速希薄気流の安定性の研究に着手し,平板を過ぎる高速希薄気流の気体論に基づく数値解析を行った.
|
Research Products
(8 results)
-
[Publications] Y.Sone: "Cylindrical Couette flows of a rarefied gas with evaporation and condensation : Reversal and bifurcation of flows" XIXth Congress of Theoretical and Applied Mechanics ABSTRACT. 139-139 (1996)
-
[Publications] K.Aoki: "The Taylor vortex problem for a rarefied gas : Numerical Analysis by the Direct Simulation Monte-Carlo Method" Bulletin of American Physical Society. 41・9. 1811-1812 (1996)
-
[Publications] Y.Sone: "The behavior of a gas in the continuum limit in the light of kinetic theory : The case of cylindrical Couette flows with evaporation and condensation" Physics of Fluids. 8・12. 3403-3413 (1996)
-
[Publications] Y.Sone: "Continuum gas dynamics in the light of kinetic theory and new features of rarefied gas flows" Rarefied Gas Dynamics (Ed.by C.Schen),Peking Univ.Press. 3-24 (1997)
-
[Publications] Y.Sone: "从分子〓〓〓看〓〓介〓气体〓力学和稀薄气体的新特性" 力学〓展. 27・3. 389-404 (1997)
-
[Publications] S.Takata: "Natural convection and thermal creep flow induced along a vertical plate with a temperature gradient" Rarefied Gas Dynamics (Ed.by C.Schen),Peking Univ.Press. 107-112 (1997)
-
[Publications] K.Aoki: "Numerical Analysis of a supersonic rarefied gas flow past a flat plate" Physics of Fluids. 9・4. 1144-1161 (1997)
-
[Publications] Y.Sone: "The Benard problem for a rarefied gas : Formation of steady flow patterns and stability of array of rolls" Physics of Fluids. 9・12. 3898-3914 (1997)
