2011 Fiscal Year Annual Research Report
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21560165
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
前川 博 電気通信大学, 大学院・情報理工学研究科, 教授 (90145459)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡辺 大輔 富山大学, 大学院・理工学研究部(工学), 講師 (70363033)
尾形 陽一 広島大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (10323792)
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| Keywords | 乱流 / ダイナミクス / DNS / 超音速流 / 境界層 |
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| Research Abstract |
乱流境界層などにおける壁面近傍から境界層内せん断層内に出現する渦運動の大規模ダイナミクスを研究することによって,研究目的である複雑乱流場における巨視的ダイナミクスの出現について解析を行った。流れは乱流遷移構造を含み下流に乱流境界層が発達する空間発展型計算によるデータ・ベースを構築して様々な無次元パラメーター(マッハ数、レイノルズ数、上流かく乱条件、壁面境界温度条件)における直接計算結果のデータ・ベースを構築し解析を行った。多くのストリークが発達する上流条件を用いた場合は、かく乱の変動が比較的大きな領域のスポット構造が発展してヘアピン渦パケット構造を起点として低速ストリークに関連した大規模なLift-Upメカニズムが発生する。これまでに発見した分水嶺の谷の構造にストリークが発達して,谷の構造が合流するより大きなストリーク構造が低速塊が上昇する基本的なダイナミクスを形成し、その階層の上層には馬蹄形渦の形成に見られる新たなダイナミクスが観察された。豊富な渦構造群は一連の構造形成とともに2次や3次渦構造として発達して,大規模な渦構造群として観察されることになることが明らかになった。
低速ストリークに関連した低速塊のLift-Up機能が働くことによって階層ごとの不安定性と渦構造に起因する新旧世代間階層型の巨視的ダイナミクスが発現されることが解明できた。
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