2015 Fiscal Year Research-status Report
一様磁場中における平行二平板間電磁流体乱流の界面構造とその動力学の解明
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26390129
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
岡本 直也 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80547414)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
芳松 克則 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 准教授 (70377802)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 電磁流体乱流 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高速増殖炉における冷却剤や、鉄鋼製造における鋳造などでみられる液体金属の流動現象の予測や解明は、エネルギー・環境問題の解決に必要不可欠である。これらの流動現象では、電磁流体が乱流状態になっており、流れと非接触な外部磁場による流れの制御が重要である。これまでの本研究業績として、(i)外部磁場下の電磁流体チャネル乱流の直接数値計算を実施し、チャネル内において乱れの強い領域と弱い領域がシャープに変化する界面現象をとらえたこと、および(ii)界面位置の現象論的予測を行ったが、今年度は(i)における直接数値計算の時間発展を、異なるRの値に対して十分時間発展を行うことで統計性の向上を行い、また(ii)の理論予測の向上を行った。ここで、Rはハルトマン数Haとレイノルズ数Reの比Re/Haである。(i)については、渦度やジュール散逸といった物理量の界面近傍での条件付き統計が、ReやHaが異なっても、Rが同一であればよく重なることがわかった。(ii)については、これまで寄与は小さいと仮定していた、壁近傍の粘性底層からの影響を取り入れ、wall unit で規格化された界面位置の現象論的理論予測を行った。その予測値が、R=600と700における直接数値計算の結果とよく合うことが示された。また、その理論式は、Rのみの関数であることが示された。したがって、ReとHaがさまざまに変化しても、Rが同一の値であれば、規格化された界面位置は変化しないと予想される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
直接数値計算コードを十分時間発展し、信頼性のある統計性の高い解析結果を得られたこと、ならびに現象論的予測値と直接数値計算の結果がよい一致をみせたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
直接数値計算コードを十分時間発展させて得られたデータに対して、他の解析手法を適用すること、ならびに対流の効果をとりいれたコードの作成を行う予定である。
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