非凝縮性気体を含む系における蒸気の凝縮過程の分子論的研究

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09750204
• Research Institution: Tottori University
• Principal Investigator: 土井 俊行 鳥取大学, 工学部, 講師 (00227688)
• Keywords: 希薄気体力学 / Boltzmann方程式 / 凝縮流 / 混合気体 / 遷音速領域

Research Abstract

本研究では、非凝縮性気体を含む系での蒸気の凝縮相への凝縮流を気体論(Boltzmann方程式)に基づいて理論的、数値解析的に調べている。特に、2種類の分子の質量、直径が互いに相等しいときには、本来の連立した問題は蒸気だけのときの1成分系の問題とその解を含む線形同次の問題に分離して解析できることが示されており、この意味で1成分系の解の構造と物理的意味を解明することは重要な意味を持つ。我々は、この観点より1成分系の問題で特に解の振舞が微妙な音速近くの流れに注目して研究を進めてきた。平成9年度はこれら音速に近い流れの解を(物理的意味のはっきりした)亜音速流れの解からの摂動解析によって調べ、音速を過ぎるときに突然起こる解の定性的性質の変化を理論的に解明した。平成10年度はそこでの解析ではカバーできなかった特異領域の解を数値解析によって詳細に調べた。特に、凝縮相から遠くに行くにつれて流れが一様流に近づいてゆく様子を非常に精密な数値解析によって調べることによって,これら遷音速特異領域での解が持つ共通の特徴を解明し、それが前年度の漸近解析で求められていた解の(特異領域へ向かっての)極限とどのような関係にあるのかを明らかにした。
研究成果は11.研究発表の論文の他、次の国際学会で口頭発表された:
●Waves in Two-Phase Flows,Euromech Colloquium 376,Istanbul(27-30 April,1998)
●21st International Symposium on Rarefied Gas Dynamics,Marseille(26-31 July,1998)
また、数値計算を更に進めてこの続きにあたる論文も作成する予定である。

Research Products

• [Publications] Y.Sone, F.Golse, T.Ohwada, T.Doi: "Analytical study of transonic flows of a gas condensing onto its plane condensed phase on the basis of kinetic theory" European Journal of Mechanics B/Fluids. 17. 277-306 (1998)