1997 Fiscal Year Annual Research Report

コヒーレント微細構造に基づく乱流輸送現象の解明

Research Project

Project/Area Number	09450088
Research Institution	Tokyo Institute of Technology
Principal Investigator	宮内敏雄東京工業大学, 工学部, 教授 (50016664)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	店橋護東京工業大学, 工学部, 助手 (40242276)
Keywords	乱流 / 微細構造 / 間欠性 / 直接数値計算 / レーザ計測
Research Abstract	本研究では,乱流の直接数値計算とレーザ計測を用いて乱流のコヒーレント微細構造に基づく乱流輸送現象の解明を行うことを目的としている.一様等方性乱流のコヒーレント微細構造の周方向平均速度分布はBurgers渦によって良く近似でき,平均直径と周方向最大速度はそれぞれKolmogorov scaleの約10倍と二乗平均変動速度程度であることを明らかにした.また,これらの微細構造はReynolds数に依存しないことを明らかにした.さらに,乱流混合層の直接数値計算結果から微細構造を抽出し,十分発達した乱流混合層におけるコヒーレント微細構造は一様等方性乱流のコヒーレント微細構造と非常に良く一致し,同様なスケーリング則が成り立つことを明らかにした.また,MHD一様乱流,回転一様乱流及びchannel乱流のコヒーレント微細構造に関しても,一様等方性乱流と乱流混合層のコヒーレント微細構造と非常に良く一致することを明らかにし,このことからコヒーレント微細構造が乱流場に依存しない普遍的な構造であることを明らかにした.コヒーレント微細構造は,乱流遷移と乱流場の非等方化とも密接に関連している.乱流混合層におけるコヒーレント微細構造に関する研究から,乱流遷移はKolmogorov scaleの10倍程度の直径を持つコヒーレント微細構造の出現と非常に良く対応することを明らかにした.また,MHD一様乱流や回転一様乱流の非等方化はコヒーレント微細構造の回転軸の空間的な分布に規則性が現れることに対応しており,これらはローレンツ力とコリオリ力がコヒーレント微細構造に直接作用するためである.壁面近傍の乱流場の非等方性に関しても,コヒーレント微細構造の回転軸分布の規則性として捉えることができることを明らかにした.さらに,圧縮性一様乱流中においても,密度変動や温度変動とコヒーレント微細構造が密接に関連していることを明らかにした.

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] 店橋護, 宮内敏雄, 池田淳: "乱流coherent微細構造のReynolds数依存性" 第34回伝熱シンポジウム講演論文集. 575-576 (1997)
[Publications] M.Tanahashi, T.Miyauchi and J.Ikeda: "Scaling Law of Coherent Fine Scale Structure in Homogeneous Isotropic Turbulence" Proc.of 11th Symp.Turbulenct Shear Flows. 4-17-4-22 (1997)
[Publications] M.Tanahashi,T.Miyauchi and J.Ikeda: "Identification of Coherent Fine Scale Structure in Turbulence" IUTAM Symp.Simulation and Identification of Organized Structures in Flows(印刷中)). (1997)
[Publications] M.Tanahashi, T.Miyauchi and K.Matsuoka: "Coherent Fine Scale Structure in Temporally Developing Turbulent Mixing Layers" Proc.of 2nd Int.Symp.Turbulence,Heat and Mass Transfer. 461-470 (1997)
[Publications] T.Miyauchi and M.Tanahashi: "Coherent Fine Scale Structure in Turbulence" Proc.Seiken Symp.No.20,Numerical Simulation for Turbulent Flows-Towards the 21th Century-. 27-48 (1997)
[Publications] M.Tanahashi, T.Miyauchi, J.Ikeda and K.Matsuoka: "Coherency of Fine Scale Structures in Turbulence" Proc.of 7th Symp.Computational Fluid Dynamics. 478-483 (1997)

1997 Fiscal Year Annual Research Report

コヒーレント微細構造に基づく乱流輸送現象の解明

Principal Investigator

宮内 敏雄 東京工業大学, 工学部, 教授 (50016664)

Research Products

[Publications] 店橋護, 宮内敏雄, 池田淳: "乱流coherent微細構造のReynolds数依存性" 第34回伝熱シンポジウム講演論文集. 575-576 (1997)

[Publications] M.Tanahashi, T.Miyauchi and J.Ikeda: "Scaling Law of Coherent Fine Scale Structure in Homogeneous Isotropic Turbulence" Proc.of 11th Symp.Turbulenct Shear Flows. 4-17-4-22 (1997)

[Publications] M.Tanahashi,T.Miyauchi and J.Ikeda: "Identification of Coherent Fine Scale Structure in Turbulence" IUTAM Symp.Simulation and Identification of Organized Structures in Flows(印刷中)). (1997)

[Publications] M.Tanahashi, T.Miyauchi and K.Matsuoka: "Coherent Fine Scale Structure in Temporally Developing Turbulent Mixing Layers" Proc.of 2nd Int.Symp.Turbulence,Heat and Mass Transfer. 461-470 (1997)

[Publications] T.Miyauchi and M.Tanahashi: "Coherent Fine Scale Structure in Turbulence" Proc.Seiken Symp.No.20,Numerical Simulation for Turbulent Flows-Towards the 21th Century-. 27-48 (1997)

[Publications] M.Tanahashi, T.Miyauchi, J.Ikeda and K.Matsuoka: "Coherency of Fine Scale Structures in Turbulence" Proc.of 7th Symp.Computational Fluid Dynamics. 478-483 (1997)

宮内敏雄東京工業大学, 工学部, 教授 (50016664)