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直接数値シミュレ-ションによる乱流輸送現象のデ-タベ-ス構築に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 02302043
研究種目

総合研究(A)

配分区分補助金
研究分野 熱工学
研究機関東京大学

研究代表者

笠木 伸英  東京大学, 工学部, 教授 (80107531)

研究分担者 長崎 孝夫  東京工業大学, 工学部, 助教授 (30155923)
三宅 裕  大阪大学, 工学部, 教授 (50029005)
宮内 敏雄  東京工業大学, 工学部, 助教授 (50016664)
堀内 潔  東京大学, 生産技術研究所, 助手 (10173626)
長野 靖尚  名古屋工業大学, 工学部, 教授 (20024325)
研究期間 (年度) 1990 – 1991
研究課題ステータス 完了 (1991年度)
配分額 *注記
18,400千円 (直接経費: 18,400千円)
1991年度: 6,200千円 (直接経費: 6,200千円)
1990年度: 12,200千円 (直接経費: 12,200千円)
キーワード乱流 / 輸送現象 / ダイレクト・シミュレ-ション / デ-タベ-ス / 等方性乱流 / せん断乱流 / 管内乱流 / 熱輸送 / 数値シミュレ-ション / スペクトル法 / 壁乱流 / 一様等方性乱流 / 熱伝達
研究概要

本総合研究では,5つの研究グル-プが密接な連携の下で研究計画の遂行に勤め,DNSデ-タベ-スの構築を中心とした以下のような研究成果を得ることができた.
空気,液体金属のチャネル乱流の熱伝達,種々のプラントル数に対する一様減衰乱流中の熱輸送,クエット・ポアズイユ乱流のDNSを行い,デ-タベ-スを構築した.これらのデ-タベ-スの解析から,乱流熱輸送機構や秩序構造の役割についての詳細な知見を得た.(笠木)
波状流路溝乱流,正方形断面管内乱流,軸対称乱流噴流のDNSコ-ドを作製した.いずれも流れ方向には周期性を仮定し,主にスペクトル法を用いたが,流れの横断面内では差分法を用いた.先行してLESコ-ドを開発し,DNSコ-ドの参考に供するとともに,DNSデ-タベ-スの有効な利用のための検討を行った.(三宅)
DNSの標準手法である各種スペクトル法(ガラ-キン,タウ,選点法)の精度比較およびエイリアス誤差除去法の検討を行なった.その知見を基に一様剪断乱流のDNSを行い,初期等方場から一様剪断の影響によって変遷する乱流統計量を求めてデ-タベ-ス化した.(長野)
温度,濃度をパッシブスカラ-として取り扱った反応性及び非反応性一様等乱流のDNSを行い,乱流統計量およびそれらの輸送方程式の収支などに関するデ-タベ-スの作成を行った.さらに,濃度をパッシブスカラ-として取り扱った反応性混合層のDNSを行い,同様のデ-タベ-スの作成を行った.(宮内,長崎)
KleiserーSchumann(KS)法の二次元チャネル流,矩形管内流への適用を検討した.チャネル乱流DNSにおいて,従来方法との整合性を検証し,温度場も含めたデ-タベ-スを生成した.さらに,KS法を矩形管内流へ適用し,Helmholtz方程式の2次元Chebyshev多項式展開による解法とし,行列対角化法の採用と精度低下の防止法,ス-パ-コンピュ-タ向きアルゴリズムを検討した.(堀内)

報告書

(3件)
  • 1991 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1990 実績報告書
  • 研究成果

    (99件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (99件)

  • [文献書誌] 鈴木 雄二: "DNSデ-タベ-スを用いた壁乱流における熱線計測の誤差評価" 日本機械学会論文集. 56B. 3724-3731 (1990)

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  • [文献書誌] Suzuki,Yuji: "Evaluation of Hot-Wire Measurements in Wall Shear Turbulence Using a Direct Numerical Simulation Data Base." Experimental Thermal and Fluid Science. (1992)

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  • [文献書誌] Kasagi,Nobuhide: "Direct Numerical Simulation of Passive Scalar Field in a Two Dimentional Turbulent Channel Flow." ASME J.Heat Transfer. (1992)

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  • [文献書誌] Kasagi,Nobuhide: "Direct Numerical Simulation of Low Prandtl Number Thermal Field in a turbulent Channel Flow." Turbulent Shear Flows VIII. (1992)

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  • [文献書誌] 笠木 伸英: "乱流工学におけるダイレクト・シミュレ-ションの応用" 日本造船学会誌. 751. 29-33 (1992)

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  • [文献書誌] 松本 徳志: "一様せん断乱流の直接数値シミュレ-ション" 第5回数値流体力学シンポジウム講演論文集. 361-364 (1991)

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  • [文献書誌] 松本 徳志: "スペクトル法に関する基礎的考察" 日本機械学会論文集B編(2月号). 58. (1992)

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  • [文献書誌] 松本 徳志: "一様せん断乱流の統計的性質(DNSによる数値実験)" 第7回生研NSTシンポジウム「乱流の数値シミュレ-ション」. (1992)

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  • [文献書誌] Kiyosi Horiuti: "Higher-order terms in the anisotropic representation of Reynolds stresses." Phys.Fluids A. 2. 1708-1710 (1990)

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  • [文献書誌] 堀内 潔: "乱流のラ-ジ・エディ・シミュレ-ションについて" 日本気象学会誌「天気」. 38. 3-17 (1991)

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  • [文献書誌] 堀内 潔: "LESにおけるレイノルズ応力の非等方表現" 京都大学数理解析研究所講究録. 767. 140-144 (1991)

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  • [文献書誌] Kiyosi Horiuti: "Assessment of two-eguation models of turbulent passive-scalar diffusion in channel flow." J.Fluid Mech.(1992)

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  • [文献書誌] Kiyosi Horiuti: "A proper energy scale in subgrid-scale eddy viscosity of large eddy simulation." Phys.Fluids A. (1991)

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  • [文献書誌] 堀内 潔: "DNSデ-タ・ベ-スを用いたLES乱流モデリング" 日本機械学会講演論文集B編. 418-419 (1991)

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  • [文献書誌] 宮内 敏雄: "凝スペクトル法による乱流混合層の直接数値シミュレ-ション" 日本機械学会論文集B編. 57. 44-50 (1991)

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  • [文献書誌] 宮内 敏雄: "混合層のダイレクト・シミュレ-ション" 日本機械学会論文集B編. 57. 2577-2582 (1991)

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  • [文献書誌] 宮内 敏雄: "化学反応を伴う混合層のダイレクトシミュレ-ション" 日本機械学会論文集B編. 57. 3026-3030 (1991)

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  • [文献書誌] 宮内 敏雄: "一様等方性乱流の直接数値計算" 日本機械学会論文集B編. 57. 4085-4091 (1991)

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  • [文献書誌] Kajishima,T.,Miyake,Y.,and Nishimoto,T.: "Large Eddy Simulation of Turbulent Flow in a Duct of Square Cross Section" Proc.12th International Conf.Numcrical Methods in Fluid Dynamics,Oxford,(Lecture Notes in Physics,Vol.371),Springer. 202-204 (1990)

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  • [文献書誌] Kajishima,T.,Miyake,Y.,and Nishimoto,T.: "A Discussion of Viscosity Models on the bisis of the Large Eddy Simulation of Turbulent Flow in Square Duct" Proc.2nd Soviet Union-japan joint symp.Computational fluid dynamics,Tukuba. 132-139 (1990)

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  • [文献書誌] 三宅,梶島: "周期的圧力勾配のある平板間乱流のLES" 日本機械学会論文集. 56B. 2884-2891 (1990)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 梶島,三宅,西本: "正方形断面流路内の乱流のLES" 日本機械学会論文集. 57B. 2530-2537 (1991)

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  • [文献書誌] Miyake,Y.,and Kajishima,T.: "Explanation of the Origin of the Secondary Flow in a Straight Square Duct on the Basis of LES" "Separated Flows and Jets",ed.V.V.Kozlov,A.V.Dovgal,Springer. 149-152 (1991)

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  • [文献書誌] 三宅: "乱流解析技術の進展" 日本機械学会,第920ー3講習会教材【乱流解析技術の実用化】. 1-8 (1992)

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  • [文献書誌] Suzuki, Y., and Kasagi.: ""Evaluation of Hot-Wire Measurements in Wall Shear Turbulence Using a Direct Numerical Simulation Data Base, "" Exp. Therm. Fluid Sci.(1992)

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  • [文献書誌] Kasagi, N., Tomita, Y., and Kuroda, A.: ""Direct Numerical Simulation of Passive Scalar Field in a Two Dimensional Turbulent Channel Flow"" ASMEJ. Heat Transfer. (1992)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kasagi, N., and Ohtsubo, Y.: ""Direct Numerical Simulation of Low Prandtl Number Thermal Field in a Turbulent Channel Flow, "" Turbulent Shear Flows VIII. Springer-Verlag, Berlin. (1992)

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  • [文献書誌] Kasagi, N.: ""Applications of Direct Numerical Simulations to Turbulence Engineering, "" Bul. Soc. Naval Arch. Japan. No. 751. 29-33 (1992)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsumoto, A., Nagono, Y., and Tsuji, T.: ""Direct Numerical Simulation of Homogeneous Turbulent Shear Flow"" 5th Symposium on Computational Fluid Dynamics. 361-364

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsumoto, A., Nagano, Y., Tsuji, T., and Tagawa, M: ""Discussion on Spectral Methods"" Trans. Japan Soc. Mech. Engrs.B, vol. 58. (1992)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsumoto, A., Nagano, T., and Tsuji, T.: ""Statistical Characteristics of Homogeneous Turbulent Shear Flow (Numerical Experiment with DNS)"" 7th Symposium on Numerical Simulation of Turbulence. (1992)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Horiuti, K.: ""Higher-order terms in the anisotropic representation of Reynolds stresses"" Phys. Fluids. A2. 1708-1710 (1990)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Horiuti, K.: ""On Large eddy Simulation of turbulent flows"" Bulletin of Meteorological Soc. Jpn. Tenki 38. 3-17 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Horiuti, K.: ""Anisotropic representation of Reynolds Stresses in LES"" RIMS Report, Kyoto Univ.767. 140-144 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Horiuti, K.: ""Assessment of two-equation models of turbulent passive-scalar diffusion in channel flow"" J. Fluid Mech.(1992)

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  • [文献書誌] Horiuti, K.: ""A proper energy scale in subgrid-scale eddy viscosity of large eddy simulation"" Phys. Fluids. A. (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Horiuti, K.: ""LES turbulence modeling using DNS database"" Proc. of Mech. Eng. Soc. Japan. B. 418-419 (1991)

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  • [文献書誌] Miyauchi, T., and Tanahashi, M.: ""Direct Simulation of Turbulent Mixing Layers with a Pseudospectral Method"" Trans. Japan Soc. Mech. Engrs.B, vol. 57, no. 533. 44-50 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miyauchi, T., and Tanahashi, M.: ""Direct Numerical Simulation of Mixing Layers"" Trans. Japan Soc. Mech. Engrs. B, vol. 57, no. 540. 2577-2582 (1991)

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  • [文献書誌] Miyauchi, T., and Tanahashi, M.: ""Direct Numerical Simulation of Chemically Reacting Mixing layers. "" Trans. Japan Soc. Mech. Engrs. B, vol. 57, no. 541. 3026-3030 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miyauchi, T., and Ishizu, T.: ""Direct Numerical Simulation of Homogeneous Turbulence"" Trans. Japan Soc. Mech. Engrs. B, vol. 57, no. 544. 4085-4091 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kajishima, T., Miyake, Y., and Nishimoto, T.: ""Large Eddy Simulation of Turbulent Flow in Duct of Square Cross Section"" Proc. 12th Internl. Conf. Numerical Methods in Fluid Dynamics, Oxford. Springer. 202-204 (1990)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kajishima, T., Miyake, Y., and Nishimoto, T.: ""A Discussion of Viscosity Models on the basis of the Large Eddy Simulation of Turbulent Flow in a Square Duct"" Proc. 2nd Soviet Union-Japan Joint Symp. Computational Fluid Dynamics, Tsukuba. 132-139 (1990)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kajishima, T., and Miyake, Y.: ""Large Eddy Simulation of a Turbulent Channel Flow with a Periodic Pressure Gradient"" Trans. Japan Soc. Mech. Engrs. B, vol. 56, no. 530. 2884-2891

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kajishima, T., Miyake, Y., and Nishimoto, T.: ""Large Eddy Simulation of a Turbulent Flow in a Square Duct"" Trans. Japan Soc. Mech. Engrs. B, vol. 57, no. 540. 2530-2537

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miyake, Y., and Kajishima, T.: ""Explanation of the Origin of the Secondary Flow in a Straight Square Duct on the Basis of LES"" "Separated Flows and Jets". Springer. 149-152 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miyake, Y.: ""On the Simulation of Turbulent Flow"" Seisan to Gijutu.

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Suzuki,Yuji: "Evaluation of HotーWire Measurements in Wall Shear Turbulence Using a Direct Numerical Simulation Data Base" Experimental Thermal and Fluid Science. (1992)

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      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Kasagi,Nobuhide: "Direct Numerical Simulation of Passive Scalar Field in a Two Dimensional Turbulent Channel Flow" ASME J.Heat Transfer.

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      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Kasagi,Nbuhide: "Direct Noumerical Simulation of Low Prandtl Number Thermal Field in a Turbulent Channel Flow" Turbulent Shear Flows Vlll.

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      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 富田 康意: "壁面乱流における準秩序構造に伴う熱輸送機構" 第28回日本伝熱シンポジウム講演論文集. 1. 4-6 (1991)

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      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 黒田 明慈: "二次元チャネル内乱流の低レイノルズ数効果について" 第28回日本伝熱シンポジウム講演論文集. 3. 682-684 (1991)

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      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 小林 兄二: "DNSによって再現される壁乱流の準秩序構造の三次元的可視化" 第19回可視化情報シンポジウム. 11. 29-32 (1991)

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  • [文献書誌] 鈴木 雄二: "壁面乱流における準秩序構造の非定常挙動" 日本機械学会第69期全国大会講演論文集. 910ー62. (1991)

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  • [文献書誌] 飯田 雄章: "一様等方性乱流のスカラ-輸送過程に対するプラントル数の影響" 第5回数値流体力学シンポジウム講演論文集. 307-310 (1991)

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  • [文献書誌] 笠木 伸英: "乱流工学におけるダイレクト・シミュレ-ションの応用" 日本造船学会誌. 751. 29-33 (1992)

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  • [文献書誌] 梶島 岳夫: "正方形断面流路内の乱流のLES" 日本機械学会論文集(B編). 57. 2530-2537 (1991)

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  • [文献書誌] Y.Miyake: "Experimental Heat Transfer,Fluid Mechanics and Thermodynarmics" On the Secondary Flow in a Curved Duct of Rectangular Cross Section. 833-840 (1991)

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  • [文献書誌] 宮内 敏雄: "化学反応を伴う混合層のダイレクトシミュレ-ション" 日本機械学会論文集B編. 57. 3026-3030 (1991)

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  • [文献書誌] 堀内 潔: "乱流のラ-ジ・エディ・シミュレ-ションについて." 日本気象学会誌「天気」. 38. 3-17 (1991)

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  • [文献書誌] 堀内 潔: "LESにおけるレイノルズ応力の非等方表現" 京都大学数理解析研究所講究録. 767. 140-144 (1991)

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  • [文献書誌] 黒田 明慈: "DNSによる壁面乱流における平均速度勾配の力学的効果に関する研究" 第27回日本伝熱シンポジウム講演論文集. 1. 46-48 (1990)

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  • [文献書誌] 黒田 明慈: "クエット・ポアゼイユ乱流のダイレクト・シミュレ-ション" 日本機械学会第3回計算力学講演会講演論文集. 900ー69. 153-154 (1990)

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公開日: 1990-04-01   更新日: 2016-04-21  

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