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2023 Fiscal Year Annual Research Report

障害物を持つ斜面を流下する粒子流の数学解析

Research Project

Project/Area Number 21K03360
Research InstitutionSetsunan University

Principal Investigator

友枝 恭子  摂南大学, 理工学部, 准教授 (90611898)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 松江 要  九州大学, マス・フォア・インダストリ研究所, 教授 (70610046)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords粒子流 / balance laws / 衝撃波
Outline of Annual Research Achievements

研究代表者と研究分担者は2週間から1ヶ月に一度の頻度でオンラインによる研究打ち合わせを行い、主に以下1),2)についての考察を行った。1)先行研究の再現実験で見られた現象から粒子流の数理モデルに対して導出過程の見直しを行った。粒子流モデルは非斉次項を持つ保存則系(balance laws)である。これは、例えば 動摩擦力が臨界を超えると発生する雪崩のような現象に対しても対応できるためである。しかし、摩擦の影響を考慮しなくても良いような粒子流については斉次の保存則系となるため、このような場合においては、現時点で提唱されているbalance laws よりも簡略化することができ、さらに既存の結果を踏襲できる可能性も広がるため、現象の場面ごとの状況に応じた数理モデルの再定式化を行った。2)1)に関連して、斜面の壁面効果を取り入れた場合の考察も行っている。研究代表者と研究分担者は、平滑な斜面を流下する懸濁液については、壁面効果を取り入れた場合についての考察を行い、粒子の粒径と懸濁液の挙動についての関係を調べた。その結果を粒子流の数理モデルに応用して、粒子の粒径による弓型衝撃波のプロファイルとの関係性を探る。3)引き続きbalance lawsの数学解析手法についての情報収集を行っている。ICIAMやAlgoritmy2024の国際会議に参加し、balance lawsに関する数学解析や数値解析手法に関連した先行研究や参考文献等の情報収集を行い、問題解決の糸口見つけた。4)昨年度までに得られた成果についての研究成果報告を行った。また、昨年度までの成果をまとめて論文に投稿準備中である。

Remarks

Kaname Matsue
https://sites.google.com/view/kaname-matsue/

  • Research Products

    (19 results)

All 2024 2023 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 10 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] UIUC(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      UIUC
  • [Int'l Joint Research] McGill University(カナダ)

    • Country Name
      CANADA
    • Counterpart Institution
      McGill University
  • [Journal Article] Rigorous numerics for fast-slow systems2023

    • Author(s)
      Kaname Matsue
    • Journal Title

      Sugaku Expositions

      Volume: 36 Pages: 221-253

    • DOI

      10.1090/suga/483

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Crossover Between Open Quantum Random Walks to Quantum Walks2023

    • Author(s)
      Norio Konno, Kaname Matsue, Etsuo Segawa
    • Journal Title

      Journal of Statistical Physics

      Volume: 190 Pages: 1-30

    • DOI

      10.1007/s10955-023-03211-6

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] A mathematical treatment of the bump structure of particle-laden flows with particle features2024

    • Author(s)
      友枝恭子
    • Organizer
      数学と現象 in 山中湖
    • Invited
  • [Presentation] A mathematical treatment of the bump structure of particle-laden flows with particle features2024

    • Author(s)
      Kyoko Tomoeda
    • Organizer
      Algoritmy2024
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Nonlinear dynamics of hydrodynamically unstable premixed flames with physicochemical interactions2024

    • Author(s)
      Kaname Matsue
    • Organizer
      Algoritmy2024
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 斜面を流下する懸濁液の数学解析~斜面の状態効果を考慮した近似方程式の導出~2023

    • Author(s)
      友枝恭子
    • Organizer
      数学と現象 in 伊豆
    • Invited
  • [Presentation] 斜面を流下する懸濁液の隆起現象に対する数学的考察2023

    • Author(s)
      友枝恭子
    • Organizer
      RIMS共同研究(公開型) 量子場の数理とその周辺
    • Invited
  • [Presentation] 常微分方程式の爆発解と無限遠ダイナミクス:基礎形・漸近展開・非自励系2023

    • Author(s)
      松江要
    • Organizer
      さいたま数理解析セミナー
    • Invited
  • [Presentation] Finite-Time Singularity and Dynamics at Infinity : Characterization and Asymptotic Expansions2023

    • Author(s)
      Kaname Matsue
    • Organizer
      10th International Congress on Industrial and Applied Mathematics (ICIAM 2023 TOKYO)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Nonlinear dynamics of hydrodynamically unstable premixed flames with physicochemical interactions2023

    • Author(s)
      Kaname Matsue
    • Organizer
      Forum "Math-for-Industry" 2023 - MfI 2.0 -
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 微分方程式の有限時間特異性:ラクな計算への長~い道程2023

    • Author(s)
      松江 要
    • Organizer
      RIMS共同研究(公開型)「新時代における高性能科学技術計算法の探究」
    • Invited
  • [Presentation] 無限遠ダイナミクスと非自励的爆発2023

    • Author(s)
      松江 要
    • Organizer
      2023年度応用数学合同研究集会
  • [Presentation] 微分方程式の有限時間特異性:幾何学的・包括的記述を目指して2023

    • Author(s)
      松江 要
    • Organizer
      数学と脳科学の連携に向けたワークショップ
  • [Presentation] Interaction between flame and physicochemical phenomena based on asymptotic studies: continued2023

    • Author(s)
      Kaname Matsue
    • Organizer
      Mathematical Research in Energy Systems: I2CNER-IMI Joint International Workshop
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] A unified characterization of blow-up solutions for ODEs through dynamics at infinity2023

    • Author(s)
      Kaname Matsue
    • Organizer
      ANZIAM 2024 Conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 微分方程式における有限時間特異性:次に進む前のレビュー2023

    • Author(s)
      松江 要
    • Organizer
      多分野交流会@東京都立大学
    • Invited
  • [Remarks] 「混相流」勉強会

    • URL

      https://sites.google.com/d/1t5TTm1vFW2fdPXF4iyBjoxclrqp28BKg/p/1H7qlRwFk5-736eqNM2HZr_Sfs0Tw0DVC/edit

URL: 

Published: 2024-12-25  

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