2013 Fiscal Year Annual Research Report
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21540400
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
水島 二郎 同志社大学, 理工学部, 教授 (70102027)
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| Project Period (FY) |
2009-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 流れのパターン生成 / リズムの生成 / 流れの不安定性 / 遷移 / 解の分岐構造 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は定常流が不安定となり振動流へと遷移する物理機構、特に振動源とパターン発現の物理機構を明らかにし、その条件と流れのパターンを求めることである。平成２１年度～平成２２年度では主に、円柱を過ぎる流れ場中にカルマン渦列が生じる物理的機構を明らかにした。すなわち、物体直後に与えたパルス型撹乱の下流への伝播を観察し、パッシブモード不安定性とアクティブモード不安定性の概念を提案することにより、流れの全体不安定性によるカルマン渦列発生の物理機構を解明した。この研究成果を Physical Review E に公表した。平成２３年度には、柱状物体後流中に発生するカルマン渦列の消滅と再生成の機構について調べ、渦列の消滅は流れの不安定性がもつ固有の性質であることと、第２渦列の生成は第１渦列が消滅してできる剪断流の不安定性によることを明らかにした。この成果をPhysical Review E に公表した。平成２４年度は主に、矩形断面をもつ容器中に満たされたエタノールと水の混合溶液中における２重拡散対流の発生とその遷移について、線形安定性理論および数値シミュレーション・分岐解析等により詳しく調べ、２重拡散対流が発生する物理機構として、流体に働く力が単位時間に流体に与えるエネルギーの時間平均が正となることにより２重拡散対流が発生することを明らかにした。また、線形不安定性によって生じる２重拡散対流は初期には振動流であるが、時間が経過すると定常流へと遷移することを明らかにし、解の分岐構造を求めた。この研究成果をJournal of the Physical Society of Japanに公表した。平成２５年度はバスタブ渦が生じるメカニズムを詳細に調べ、矩形断面容器など反転対称性をもつ系ではバスタブ渦は流れの不安定性により生じることを明らかにし、現在有力科学誌に投稿中である。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25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 |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(7 results)
