2017 Fiscal Year Annual Research Report
Study of the effects of boundary geometry in rarefied gases
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17H03173
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
高田 滋 京都大学, 工学研究科, 教授 (60271011)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田口 智清 京都大学, 情報学研究科, 准教授 (90448168)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ボルツマン方程式 / 希薄気体 / すべり流理論 / 特異性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度の研究の進展は以下の通りである．
1)境界近傍の特異性を示す数値的実例を，計算規模を大きくして補強している．これは既発表の一般理論(Takata & Taguchi, Journal of Stat. Phys. 168, 1319 (2017)）でも取り上げた数値例を強化することを目的としている．多倍長計算の必要性のため，忍耐のいる計算になっている．今後も引き続き行う．
2)エアロゾル粒子の気体中での運動力学の基礎を構成する要素問題の一つとしてマグナス効果の問題を取り上げ，詳細な数値解析を行った．その結果，上記の理論を裏付ける新しい数値的な具体例が得られ，その成果をまとめた論文を投稿した．この結果は，田口により国内講演会でも報告されている．
3)軽度に希薄な気体の振舞いを流体力学的な枠組みに帰着させる一般化すべり流理論の，気体論的境界層底部における取扱いの不具合を，展開法自体の変更により直接修正する枠組みを試行した．境界の幾何形状がある程度単純な場合にはどのような扱いによりこの試みが可能化が明らかになったが，現段階では，幾何形状の一般化には対応できていない．このような状況は，ある意味で理論上の行き詰まりを意味しているが，既存の第二境界層の導入による補正法の実用性があらためて確認された．
4) 3)の結果を肯定的に捉える立場から，従来の一般化すべり流理論を補強する目的で，Shakhov模型に対するデータベースの整備を進めた．この成果は近く，第31回希薄気体国際会議で公表する予定である．また，このデータベース整備の際に利用した多くの技法は，2)の研究においても頻繁に利用されており，相補的な成果の蓄積がなされている．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
境界上の特異性を取り入れたすべり流理論の新しい構成法は，部分的にしか成功してないが，本研究計画の骨子である境界特異性の一般理論の枠組みづくりには成功し，それを検証する数値実例も挙げられているため．また，得られた知見をもとに，従来のすべり流理論の強化もはかれているため．
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度に解決していない事項に取り組む．主に数値的実例の強化を継続して進める．
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Research Products
(7 results)
