| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉川 典彦 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60135423)
角田 博之 山梨大学, 大学院・医学工学総合研究部, 助教授 (10207433)
古畑 朋彦 群馬大学, 工学部, 助教授 (80261585)
鈴木 健 産業技術総合研究所, 計算科学研究部門, 主任研究員 (50357282)
久保 貴 名古屋大学, エコトピア科学研究機構, 助手 (20372534)
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| Research Abstract |
平成16年度当初計画に基づき,以下の2項目の目的に絞り,研究を遂行した.
(A)高分解能多成分変動濃度計測システムの開発とそれによる多成分物質の混合・反応場の測定
液相乱流においてコルモゴロフスケール以下の微小スケールでの混合・反応過程を解明するために,新規に光ファイバ型3成分物質変動濃度マイクロ計測システム[(株)三弘製,製品名:3波長マイクロ吸光計]を開発・購入した.この装置は可視光を3波長に分岐し,それぞれの波長帯での吸光度を測定することにより,3種類の吸光物質の濃度を同時測定できるものである.本装置の空間分解能は10μm以下であり,世界最小の分解能である.現在,単成分変動拡散場の測定を行っており,SN比,変動濃度スペクトル,確率密度関数などの基本的特性を調べ,本濃度システムの精度の検証を行っている.
(B)確率微分方程式とランダムフーリエモード法による拡散・反応場の数値シミュレーション
実験と並行して,乱流噴流に対して,ラグランジュ的確率密度関数法(PDF法)により単成分物質拡散場や2次オーダーの化学反応過程(R+B→S)の計算を行った.その場合,分子混合モデルとして,IEMモデルおよび2項ランジュバンモデルを使用した.その結果,すくなくともIEMモデルにより,無反応場,反応場ともに2次モーメント場までは計算により,よく予想できることがわかった.一方,ランダムフーリエモード法については,一様等方性乱流中の物質線の統計的特性が調べられ,さらにランダムフーリエモード法と急激変形理論(Rapid Distortion Theory)を組み合わせることにより,格子乱流中の2次元翼回りの乱流場の計算法が開発された.現在,乱流拡散場への応用を計画中である.
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