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

2009 Fiscal Year Annual Research Report

乱流のウェーブレット解析:情報縮約化手法の開発とその検証

Research Project

Project/Area Number 20760055
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

芳松 克則  Nagoya University, 大学院・工学研究科, 助教 (70377802)

Keywords計算科学 / 流体物理学 / 乱流 / ウェーブレット / 情報縮約
Research Abstract

本研究の目的は、高レイノルズ数3次元非圧縮性乱流における、ウェーブレット解析に基づく非経験的なモデル化(CVE)手法を開発、大規模データ解析・大規模数値シミュレーションによるモデルの検証、及びその信頼性の定量的評価を行うことである。平成21年度に得た成果の概要を以下に示す。
1. CVE手法の自由度を更に縮約する手法について検討した。最も規範的な乱流である3次元一様等方性乱流に対して適用した結果、前年度開発したCVE手法に比べ、約半分(大規模直接数値計算の約10分の1程度)の自由度だけで、乱流統計量のみならず渦構造をもよく再現することがわかった。レイノルズ数が高いほど、CVE手法によるシミュレーションに必要な自由度が減少することも示した。
2. 前年度開発した、電磁流体乱流に対する秩序渦・電流シート抽出手法を、規範的乱流場のひとつである周期箱中の3次元一様等方性電磁流体乱流の大規模DNSデータに対して適用した。抽出された秩序構造が乱流場をよく再現することを示した。秩序渦構造、秩序電流シート構造のウェーブレット空間における重なりの程度などを定量化した。
3. 固体壁を境界にもつチャネル乱流の秩序構造を、一般化したCVE手法を用いて抽出し、乱流統計量の壁からの距離依存性について調べた。チャネル中央付近に比べ、壁付近では間欠性が強いこと、秩序構造の自由度が少ないことなどを示した。
これらの結果は、計算科学的乱流モデル、特に乱流の適合格子シミュレーション手法に基づく乱流モデルの開発の基礎的なデータとして重要であるだけでなく、CVE手法が様々な高レイノルズ数乱流の計算に有望であることを示唆している。

  • Research Products

    (13 results)

All 2010 2009

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] Coherent Vortex Extraction from Three-Dimensional Homogeneous Isotro pie Turbulence : Comparison of Wavelet and Fourier Nonlinear Filtering Method2010

    • Author(s)
      K.Yoshimatsu, N.Okamoto, M.Farge, K.Schneider
    • Journal Title

      Theoretical and Applied Mechanics Japan 58

      Pages: 227-233

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Wavelet-based coherent vorticity sheet and current sheet extraction from three-dimensional homogeneous magnetohydrodynamic turbulence2009

    • Author(s)
      K.Yoshimatsu, Y.Kondo, K.Schneider, N.Okamoto, H.Hagiwara, M.Farge
    • Journal Title

      Physics of Plasmas 16

      Pages: 082306-1-082306-11

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Coherent vortex simulation : application to 3D homogeneous isotropic turbulence2009

    • Author(s)
      N.Okamoto, K.Yoshimatsu, K.Schneider, M.Farge, Y.Kaneda
    • Journal Title

      Advances in Turbulence XII, Proceedings of the 12th EUROMECH European Turbulence Conference, September 7-10, 2009, Marburg, Germany, Springer

      Pages: 759-762

  • [Journal Article] Intermittency in high resolution direct numerical simulation of turbulence in a periodic box : a wavelet viewpoint2009

    • Author(s)
      K.Yoshimatsu, N.Okamoto, K.Schneider, Y.Kaneda, M.Farge
    • Journal Title

      Advances in Turbulence XII, Proceedings of the 12th EUROMECH European Turbulence Conference, September 7-10, 2009, Marburg, Germany, Springer

      Pages: 945

  • [Presentation] 3次元電磁流体乱流における3次構造関数2010

    • Author(s)
      芳松克則、近藤祐史
    • Organizer
      日本物理学会第65回年次大会
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2010-03-21
  • [Presentation] Coherent vortex simulation of 3D homogeneous isotropic turbulence2009

    • Author(s)
      N.Okamoto, K.Yoshimatsu, K.Schneider, M.Farge, Y.Kaneda
    • Organizer
      62nd Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics, Sunday-Tuesday, November 22-24, 2009 ; Minneapolis, Minnesota
    • Place of Presentation
      Minneapolis, Minnesota, USA
    • Year and Date
      2009-11-24
  • [Presentation] Columnar Structure Formation in Freely-decaying Homogeneous Rotating Turbulence2009

    • Author(s)
      Y.Kaneda, K.Yoshimatsu, M.Midorikawa
    • Organizer
      Russia-Japan Joint Symposium on Numerical Exp eriment in Hydrodynamical Instability and Turbul ence with High-Performance Computing, Moscow, November 11-13, 2009
    • Place of Presentation
      Moscow, Russia
    • Year and Date
      2009-11-13
  • [Presentation] Formation of columnar structure in rotating turbulence2009

    • Author(s)
      Y.Kaneda, K.Yoshimatsu, M.Midorikawa
    • Organizer
      Genevieve Comte-Bellot, Fifty Years of Research on Turbulence and Acoustics, Ecole Centrale de Lyon, Thursday 29th & Friday 30th October 2009, 2009/10/29-30 (10/30)
    • Place of Presentation
      Lyon, Paris
    • Year and Date
      2009-10-30
  • [Presentation] Wavelet-based coherent vorticity sheet and current sheet extraction fro m 3D homogeneous MHD turbulence2009

    • Author(s)
      K.Yoshimatsu, Y.Kondo, K.Sehneider, N.Okamoto, H.Hagiwara, M.Farge
    • Organizer
      International Workshop on Physical and Mathema tical Challenges in light of ITER, 26th-30th, October, 2009
    • Place of Presentation
      Marseille, France
    • Year and Date
      2009-10-27
  • [Presentation] ウェーブレットによる3次元一様電磁流体乱流からの秩序構造の抽出2009

    • Author(s)
      近藤祐史、芳松克則、岡本直也
    • Organizer
      第7回日本流体力学会中部支部講演会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2009-10-16
  • [Presentation] Coherent vortex simulation : application to 3D homogeneous isotropic turbulence2009

    • Author(s)
      N.Okamoto, K.Yoshimatsu, K.Schneider, M.Farge, Y.Kaneda
    • Organizer
      the 12th EUROMECH European Turbulence Conf erence, September 7-10, 2009, Marburg, Germany
    • Place of Presentation
      Marburg, Germany
    • Year and Date
      2009-09-08
  • [Presentation] Intermittency in high resolution direct numerical simulation of turbulence in a periodic box : a wavelet viewpoint2009

    • Author(s)
      K.Yoshimatsu, N.Okamoto, K.Schneider, Y.Kaneda, M.Farge
    • Organizer
      the 12th EUROMECH European Turbulence Conference, September 7-10, 2009, Marburg, Germany
    • Place of Presentation
      Marburg, Germany
    • Year and Date
      2009-09-08
  • [Presentation] 三次元一様等方性乱流からの秩序渦構造の抽出-ウェーブレット及びフーリエ非線形フィルタリング手法の比較-2009

    • Author(s)
      芳松克則、岡本直也、Marie Farge, Kai Schneider
    • Organizer
      第58回理論応用力学講演会
    • Place of Presentation
      日本学術会議,東京
    • Year and Date
      2009-06-10

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi