2012 Fiscal Year Annual Research Report
高ペクレ数乱流拡散・反応場のラグランジュ的マルチスケール混合機構の解明とモデル化
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22360077
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
酒井 康彦 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20162274)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
角田 博之 山梨大学, 医学工学総合研究部, 准教授 (10207433)
久保 貴 名城大学, 理工学部, 准教授 (20372534)
吉田 尚史 信州大学, 工学部, 准教授 (90262857)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 流体工学 / 乱流拡散 / 混合 / 化学反応 / ラグランジュ特性 / マルチスケール構造 |
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| Research Abstract |
本研究は，高ペクレ数乱流場，特に液相乱流中での高シュミット数物質拡散・化学反応場のラグランジュ的マルチスケール混合機構を，実験と数値シミュレーションにより解明するとともに，その結果に基づき，PDF計算用分子混合モデルの開発を目指すものである．具体的には，以下に示されるように，実験（研究目的（A））とシミュレーション（研究目的（B））に分けて, 研究を遂行する．研究目的(A)：高分解能ラグランジュ的マルチスケール速度・濃度計測システムの開発と乱流拡散場におけるラグランジュ的マルチスケール統計量特性の実験的解明，研究目的(B)：確率微分方程式やランダムフーリエモード法を利用した拡散・反応場のPDF数値シミュレーションおよびDNS,LESによる分子混合モデルの検証．
○研究目的（A）について：平成24年度は，前年度に引き続き，既存の格子乱流水路を使用して，2次元平面内で格子乱流中の混合拡散場の速度2成分・濃度同時測定を試みた．また，2次元平面スキャン方式による3次元計測の準備を進めた．また，２次元噴流の反応場の計測も行った．
○研究目的（B）について：(1)ラグランジュ的PDF法による拡散・反応場の数値計算：前年度に引き続き，２次元乱流噴流での単成分・多成分変動スカラー場と２次の化学反応場（R＋B→S）の計算を行った．その場合，速度場はDNSで計算し，スカラー場には分子混合モデルを導入して濃度統計量を計算した．(2)ランダムフーリエモード法を利用した拡散・反応場の数値計算：前年度に引き続き，格子乱流中におかれた周りのプルームの粒子軌道計算するコードの開発を行った．また，格子乱流中の反応を伴う混合層の計算を実行した． (3)DNSやLESによるパッシブスカラー場や反応場の数値計算：前年度までに開発したDNSコードを利用して，２次元乱流噴流拡散場や反応場の特性を詳細に調べた．
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24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 |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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