| 研究課題/領域番号 |
17K06147
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
流体工学
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| 研究機関 | 電気通信大学 |
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研究代表者 |
前川 博 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 特命教授 (90145459)
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| 研究分担者 |
渡邊 大輔 富山大学, 学術研究部工学系, 講師 (70363033)
井上 洋平 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (40397625)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
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| キーワード | 圧縮性境界層 / 乱流遷移 / 乱流と音響場 / 国際研究集会 / 射影幾何学 / 楕円曲線 / バイパス遷移 / 超音速境界層 / マッハ数 / ワークショップ / 空力音響 / 乱流境界層 / Eddy構造 / 国際ワークショップ / 乱流 / 遷移 / 乱流Eddy / バイパス |
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| 研究成果の概要 |
超音速境界層バイパス遷移に関連して有限振幅攪乱によって生成される空間局所構造の特徴を高解像度シミュレションによって明らかにした．長寿命な逆回転の縦渦対は壁近傍のストリークの不安定性を誘起し境界層は乱流遷移する．クロスフローエネルギーの軌跡を相平面にプロットして解析した．相平面ではサドルポイントが存在し，サドルポイント近傍ではクロスフローエネルギが減衰して層流状態になる軌跡とエネルギが極小値になりその後増幅する軌跡が存在する．サドルポイントからエネルギーが増幅する不安定多様体は自己維持機構を包含し，エネルギー増加はWeierstrassの楕円関数によって特徴づけられることを明らかにした．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
研究成果の学術的意義は乱流遷移がWeierstrassの楕円関数によって特徴づけられることを明らかにしたことである．乱流遷移を代数幾何学で理解するプロセスを示した．楕円曲線と数論幾何学とは関係があり，乱流現象は整数論と繋がりがあることを研究成果は示唆している．社会的意義は，乱流遷移した乱流境界層が発達する物体からの音響場の発生は実社会への応用においていたるところに見られ，渦運動からの音響場が支配的になる新幹線の高速化における環境適合性の向上には欠かせない技術の進展や，遷移予測が各段に向上することを可能にしたことによって低燃費の航空機開発に寄与することである．
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