2017 Fiscal Year Annual Research Report
Characteristics and survival rate of a turbulent puff depending on the genration process(Fostering Joint International Research)
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15KK0219
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
田坂 裕司 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (00419946)
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| Project Period (FY) |
2016 – 2017
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| Keywords | 乱流遷移 / 亜臨界不安定 / 液体金属 / 交流磁場 / 熱対流 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
管内流れの亜臨界不安定問題を中心に，乱流遷移の本質に迫る実験研究の国際的な展開である．
平成28年度は，信頼に足る実験プラットフォームとして新たに高精細の円管内流実験装置を構築した．またドイツ・ヘルムホルツセンター（HZDR）に滞在し，液体金属を用いた基礎研究を行った．
平成29年度はフランス・Le Havre大学に３ヶ月程度滞在し，(1)前年度インターンシップ生として派遣した大学院生の実験結果を基に，急拡大管流れの亜臨界遷移問題に関する研究を進めた．現地の博士研究員と共同で追加実験を行い，過去の実験で多く用いられている噴流型の攪乱に加え，吸い込み型の攪乱，ならびに申請者が導入したシンセティックジェットアクチュエータ（SJA）による攪乱に対する遷移過程を調査し，攪乱強度に対するレジーム図を作成した．また実験を通して，噴流型の攪乱では攪乱の成長と流路の急拡大に伴い形成される再循環領域の変形が干渉し，再循環領域を流体が循環する程度の長い時間スケールで遷移が進行することを発見した．また，SJAにより誘起される遷移は非常に効果的であり，より小さな攪乱で遷移がもたらさせることを見いだした．それらの結果は論文にまとめられ，現在J. Fluid Mech.誌のエディタによる最終査読を受けているところである．
(2)平成28年度のHZDR滞在時に進めた液体金属を用いた基礎実験に関して，共同研究者とともに成果を論文にまとめ，英文誌に掲載された．また，温度差を与えられた液体金属層の乱流遷移に関する研究について帰国後に解析をすすめ，現在論文をまとめている．
(3)同期間に行った，交流磁場により誘起される乱流の問題について，いくつかの学会で解析結果を報告し，討論内容を元に論文を執筆している．主な議論は非常に遅い（10mm/s程度）の流れに形成される乱流カスケードに関するものである．
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