| 研究概要 |
1. 2成分混合気体Boltzmann方程式の基礎的性質の研究
1成分気体のBoltzmann方程式の衝突項は,剛体球分子に対しては,5重積分を3重積分にまで減らすことができる.これに対応する簡単化を2成分混合気体のBoltzmann方程式に対して行った.これにより,衝突項の数値積分核の構築が可能となった.また,これをもとに,気体中に一様な温度勾配および密度勾配がある場合の解の性質を明らかにした.これは混合気体中の熱泳動,拡散泳動の基礎となるものである.これらの成果をもとに,希薄度が小さい場合の混合気体の挙動を記述する流体力力学的方程式とその境界条件を構築しており,その結果の一部は近々発表の予定である.
2. 温度場によって誘起される新しい型の流れの研究
気体中の加熱または冷却された物体が先端をもつ場合には,その効果によって先端付近にかなり強い流れが誘起されることを,直接シミュレーションモンテカルロ法による数値解析によって示し,その物理的メカニズムを明らかにした.これはこれまで知られていなかった新しい型の流れであり,細長物体の泳動現象に重要な役割を果すものと考えられる.また,気体が中程度あるいはそれ以上に希薄である場合には,物体およびそのまわりの境界の形状の直接的影響によって流れが誘起されることを指摘し,その流れの例を与えた.これも従来知られていなかったメカニズムによる流れである.
3. 1成分気体中の球状粒子に働く抗力,熱流力の研究
1成分気体中の球に働く抗力および熱流力(熱泳動)については,これまで多くの研究が行われているが,それらを系統的に整理するとともに,我々の研究グループで行ったBoltzmann方程式の精密な解析・数値解析による結果を,広い分野の研究者が利用できるような形にまとめた.
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