• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2008 Fiscal Year Annual Research Report

コーヒーカップから宇宙まで-乱流揺らぎの物理学

Research Project

Project/Area Number 18540373
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

藤 定義  Kyoto University, 理学研究科, 准教授 (10217458)

Keywords乱流現象 / 計算物理 / 乱流拡散 / 乱流混合 / 輸送現象 / 物性基礎論
Research Abstract

本研究では、乱流揺らぎが引き起こす輸送現象の基礎付けを課題としている。特に、最も基本的な輸送現象として、乱流相対拡散と呼ばれる、流体運動によってパッシブに流される1対の粒子対の相対距離の伸長過程を対象とした。粒子対の相対距離の分布関数の時間変化を記述するモデル方程式を導出し、その拡張及び、直接シュミレーション(DNS)や実験との比較を行った。
この結果、確率の保存を弱く破っていた基本モデルの欠点を保存形式に拡張することで克服し、物理的直観に基づく基本モデルが高い近似で正しい結果を与えることを確かめた。本研究で得た基本モデルは(自己相似電信方程式)は、従来の多くのモデルと異なり、初期発展において満たすべきバチェラーの相似則を記述できる。この結果、十分発達した乱流状態を仮定して構成されている乱流拡散モデルと、発達が十分でないDNSや実験と初期発展を比較することで、モデルの検証が行えることを示した。これは、今後の研究の指針を与えるものである。
本モデルは初期における伸長の有限性を分布関数のレベルで適切に記述できる。ただし、乱流の各スケールでの速度分布をデルタ関数で近似しているため、強い秩序性を残している。この欠点を修正する取り組みも行ったが、完成するレベルには達しなかった。
この他、宇宙における星間物質の乱流混合と星雲形成の関係を明らかにする取り組みの基礎として、星間物質の局在構造の形成過程、特に観測で知られている非常に長い緩和時間を力学系的な視点から定常解への漸近過程として説明できることを示した。

  • Research Products

    (9 results)

All 2009 2008

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Extraordinary increase of lifetime of localized cold clouds by the viscous effect in thermally unstable two-phase interstellar media2009

    • Author(s)
      H. Yatoh, S. Toh
    • Journal Title

      Physical Review E 79

      Pages: 36314

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Telegraph-Type versus Diffusion-Type Models of Turbulent Relative Dispersion2009

    • Author(s)
      K. Kanatani, T. Ogasawara, S. Toh
    • Journal Title

      Jornal of Physical Society of Japan 78

      Pages: 24401

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] チャネル乱流の大規模構造の性質を持つ厳密解2009

    • Author(s)
      藤定義、板野智昭、森田浩之
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      立教大学
    • Year and Date
      2009-03-27
  • [Presentation] 熱対流乱流特性に対する大規模循環流の影響2009

    • Author(s)
      加藤峻輔, 松本剛, 水上拓也, 藤定義
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      立教大学
    • Year and Date
      2009-03-27
  • [Presentation] 2次元逆カスケード乱流中の相対粒子拡散2009

    • Author(s)
      水田敦, 藤定義, 松本剛
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      立教大学
    • Year and Date
      2009-03-27
  • [Presentation] 発達したチャネル乱流における大規模構造ダイナミックスの同定とその不安定周期軌道との関連2008

    • Author(s)
      藤定義、板野智昭、森田浩之
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      岩手大学
    • Year and Date
      2008-09-20
  • [Presentation] 乱流相対拡散を記述する自己相似電信方程式の拡張2008

    • Author(s)
      藤定義、小笠原健、金谷健太郎
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      岩手大学
    • Year and Date
      2008-09-20
  • [Presentation] 宇宙星間空間における局在構造形成2008

    • Author(s)
      八登浩紀, 藤定義
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      岩手大学
    • Year and Date
      2008-09-20
  • [Presentation] Dynamical characterization of large scale structures in channel flow turbulence2008

    • Author(s)
      藤定義, 板野智明
    • Organizer
      Wall bounded shearflow : transition and turbukence
    • Place of Presentation
      英国ニュートン研究所
    • Year and Date
      2008-09-10

URL: 

Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi