2019 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, 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 / すべり流理論 / 特異性 / 速度分布関数 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度の研究の進展は以下のとおりである．
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た．これは既発表の一般理論(Takata & Taguchi, Journal of Stat. Phys., vol. 168, 1319
(2017)）で取り上げた数値例の補強を目的としている．4倍精度計算をもってしても非常に難航していたが，ようやく一定の実りが得られるようになった．計算結果により，代表者らの理論的帰結がさらに裏付けられることになったといえる．
2) 音響領域の現象を扱う一般化すべり流理論の構築を行った．ここでは本課題でも整備が進んだ新しいすべり係数などのデータが活用できる．バルク領域の現象を記述するオイラー型方程式に加え，音響境界層の支配方程式を導出するとともに，気体論的境界層の構造や境界面での物理量のとびの条件の全容が明らかになった．とくに，音響境界層では非ナビエ・スト－クス効果が顕在化すること，音響境界層のためにすべての希薄気体効果が拡散スケールが支配的な系に比べてより顕著になることが明らかになった．一方で，一般化すべり流理論の根幹をなす漸近解析の手法に関して，特別の考慮を用いなければバルク領域の気体の振舞いを正しく記述できない永年項の問題が顕在化することがわかり，この問題への合理的で簡便な対応方法を提案した．この成果は Physical Review Fluids 誌に editor's suggestion 対象論文として掲載された（Hattori & Takata, Phys. Rev. Fluids, vol. 4, 103401 (2019)）．
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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