1999 Fiscal Year Annual Research Report

確率過程モデルとランダムフーリエモード法による乱流混合と化学反応に関する研究

Research Project

Project/Area Number	11650171
Research Institution	Nagoya University
Principal Investigator	酒井康彦名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (20162274)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	鈴木健工業技術院機械技術研究所, 物理情報部, 研究員櫛田武広名古屋大学, 工学研究科, 助手 (90109281) 角田博之山梨大学, 工学部, 助教授 (10207433)
Keywords	確率過程モデル / フーリエモード法 / 乱流 / 混合 / 化学反応 / 分子混合モデル / 急激変形理論
Research Abstract	平成11年度の研究は大筋年度当初の研究実施計画に基づき,遂行された.以下に研究の進展状況を纏める. 目的 (A) 確率過程モデルによるシミュレーション従来の粒子速度に関する確率過程モデルに加えて,スカラー量に分子混合モデルを導入し,確率密度関数法により,格子乱流中の2次の反応を伴う混合層の変動スカラー場の計算を行い,実験と比較した.その際,分子混合モデルとして,Curlのモデル,修正Curlのモデル,Valinoらの二項ランジュバンモデルを試み,二項ランジュバンモデルがスカラー量確率密度関数分布の予測に最適であることを示した.次に,円管乱流中の壁面上軸対称線熱源からの熱の拡散場を,速度に対する一般化ランジュバンモデルと分子混合に対する二項ランジュバンモデルを使用して計算した.その結果,2次モーメントの分布まで実験とよく一致することを示した. 目的 (B) ランダムフーリエモード法によるシミュレーション今年度は,無反応の場合の格子乱流中のプルーム変動濃度場をフーリエモード法と2粒子対逆拡散法により計算した.その結果,連続点源に関しては,スカラー量の平均値,rms値ともに実験結果とよく一致した.次に物体まわりのプルーム拡散場の計算が行われた.まず流れ方向に乱れ速度rms値と長さスケールが変化する実際に近い格子乱流場をランダムフーリエモード法により発生させ,ついでこれに急激変形理論を組み合わせることにより,2次元円柱まわりの乱流場を構成することに成功した.その後,円柱に垂直に衝突する点源プルーム拡散場の計算を行った.その結果,円柱まわりの拡散場の広がりには,物体後流渦の影響が重要であることがわかった.今後は,後流渦の強さを正しく評価し,物体周りのスペクトルの変化を調べ,さらに分子混合モデルとの結合より平均および変動スカラー場の計算をする予定である.

Research Products
(7 results)

All Other

All Publications (7 results)

[Publications] Y.Sakai: "Stochastic Simulation of Reactive-Scalar Mixing Layer in a Grid Turbulence by the PDF Method"Proceedings of 3rd ASME/JSME Joint Fluids Engineering. CD-ROM Paper No.7771. 1-8 (1999)
[Publications] H.Tsunoda: "Estimation of Scalar Statistics from Lagrangian Trajectories of Material Particles in Numerically Simulated Turbulence"Proceedings of 3rd ASME/JSME Joint Fluids Engineering Confexence. CD-ROM Paper No.7755. 1-8 (1999)
[Publications] 酒井康彦: "運動学的モデルによる円柱周りの物質拡散場のシミュレーション"日本機械学会流体工学部門講演会講演論文集[No.99-19]. 313-314 (1999)
[Publications] 酒井康彦: "フーリエモードとBurgers渦による疑似一様等方性乱流場における2粒子拡散"第13回数値流体力学シンポジウム,講演論文集. CD-ROM 論文番号 B03-3. 1-4 (1999)
[Publications] 酒井康彦: "PDF法による液相反応性スカラ混合層の数値計算(分子拡散に対する確率過程モデルの評価)"日本機械学会論文集(B編). 65巻・636号. 2681-2688 (1999)
[Publications] Y.Sakai: "Simulation of Scalar Fluctuation Field by a Non-Buoyant Plume in Grid-Generated Turbulence by Rundom Fourier Modes Method"Proceedings of IUTAM Symposium on Geoetry and Statisties on Turbulence. (印刷中). (2000)
[Publications] 酒井康彦: "円管内乱流拡散場の確率シミュレーション"流体熱工学研究. 35巻・1号 (印刷中). (2000)

1999 Fiscal Year Annual Research Report

確率過程モデルとランダムフーリエモード法による乱流混合と化学反応に関する研究

Principal Investigator

酒井 康彦 名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (20162274)

Research Products

[Publications] Y.Sakai: "Stochastic Simulation of Reactive-Scalar Mixing Layer in a Grid Turbulence by the PDF Method"Proceedings of 3rd ASME/JSME Joint Fluids Engineering. CD-ROM Paper No.7771. 1-8 (1999)

[Publications] H.Tsunoda: "Estimation of Scalar Statistics from Lagrangian Trajectories of Material Particles in Numerically Simulated Turbulence"Proceedings of 3rd ASME/JSME Joint Fluids Engineering Confexence. CD-ROM Paper No.7755. 1-8 (1999)

[Publications] 酒井康彦: "運動学的モデルによる円柱周りの物質拡散場のシミュレーション"日本機械学会流体工学部門講演会講演論文集[No.99-19]. 313-314 (1999)

[Publications] 酒井康彦: "フーリエモードとBurgers渦による疑似一様等方性乱流場における2粒子拡散"第13回数値流体力学シンポジウム,講演論文集. CD-ROM 論文番号 B03-3. 1-4 (1999)

[Publications] 酒井康彦: "PDF法による液相反応性スカラ混合層の数値計算(分子拡散に対する確率過程モデルの評価)"日本機械学会論文集(B編). 65巻・636号. 2681-2688 (1999)

[Publications] Y.Sakai: "Simulation of Scalar Fluctuation Field by a Non-Buoyant Plume in Grid-Generated Turbulence by Rundom Fourier Modes Method"Proceedings of IUTAM Symposium on Geoetry and Statisties on Turbulence. (印刷中). (2000)

[Publications] 酒井康彦: "円管内乱流拡散場の確率シミュレーション"流体熱工学研究. 35巻・1号 (印刷中). (2000)

酒井康彦名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (20162274)