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コーヒーカップから宇宙までー乱流揺らぎの物理学

研究課題

研究課題/領域番号 18540373
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 数理物理・物性基礎
研究機関京都大学

研究代表者

藤 定義  京都大学, 理学研究科, 准教授 (10217458)

研究期間 (年度) 2006 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
4,000千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 600千円)
2008年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2007年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2006年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワード乱流 / 乱流拡散 / 輸送現象 / 計算物理 / 非平衡 / 乱流現象 / 乱流混合 / 物性基礎論 / 流体物理 / 乱流相対拡散 / 自己相似電信方程式 / 秩序構造 / 直接数値シミュレーション / 流体物理学
研究概要

乱流輸送現象の基礎的な現象として乱流相対拡散を取り上げ、粒子対の相対距離の伸縮過程が、自己相似的な相関(持続性)を持つことを明らかにした。この伸縮過程を記述する確率密度分布関数に対する確率モデル(自己相似電信方程式)を作り、初期値問題を記述することができることを明らかにした。乱流揺らぎが支配的な系において、力学系的な視点から乱流の秩序形成や乱れ生成が理解できることを示した。

報告書

(4件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2009 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (27件)

  • [雑誌論文] Extraordinary increase of lifetime of localized cold clouds by the viscous effect in thermally unstable two-phase interstellar media2009

    • 著者名/発表者名
      H. Yatou,and S. Toh
    • 雑誌名

      Physical Review E 79

      ページ: 36314-36314

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Telegraph-Type versus Diffusion-Type Models of Turbulent Relative Dispersion2009

    • 著者名/発表者名
      K. Kanatani, T. Ogasawara, S Toh
    • 雑誌名

      Jornal of Physical Society of Japan 78

      ページ: 24401-24401

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Extraordinary increase of lifetime of localized cold clouds by the viscous effect in thermally unstable two-phase interstellar media2009

    • 著者名/発表者名
      H. Yatoh, S. Toh
    • 雑誌名

      Physical Review E 79

      ページ: 36314-36314

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Telegraph-Type versus Diffusion-Type Models of Turbulent Relative Dispersion2009

    • 著者名/発表者名
      K. Kanatani, T. Ogasawara, S. Toh
    • 雑誌名

      Jornal of Physical Society of Japan 78

      ページ: 24401-24401

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical Study of 3D Free Convection under Rotation: Mean wind and Bolgiano-Obukohov Scaling2008

    • 著者名/発表者名
      T. Matsumoto, T. Mizukami and, S Toh
    • 雑誌名

      IUTAM BOOKSERIES 4

      ページ: 403-407

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Invariants of the Richardson equation2008

    • 著者名/発表者名
      K.E.Lonngren,and S. Toh
    • 雑誌名

      Chaos, Solitons and Fractals 135

      ページ: 148-150

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Invariants of the Richardson equation2008

    • 著者名/発表者名
      Kerl E. and Toh S.
    • 雑誌名

      chaos, Solitons, & fractals 35

      ページ: 148-150

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-similar structure formation process in thermal turbulence Springer Proceedings in Physics2007

    • 著者名/発表者名
      H. Yatou,T, Ogasawara, T. Matsumoto,and S. Toh
    • 雑誌名

      117

      ページ: 367-369

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Effect of Persistent Separation in Turbulent Relative Dispersion: Self-Similar Telegraph Equation2007

    • 著者名/発表者名
      K. Kanatani, T. Ogasawara,and S. Toh
    • 雑誌名

      Springer Proceedings in Physics 117

      ページ: 523-525

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Effect of Persistent Separation in Turbulent Relative Dispersion: Self-Similar Telegraph Equation2007

    • 著者名/発表者名
      Kanatani, K., Ogasawara, T. and Toh, S.
    • 雑誌名

      Advances in Turbulence XI: Proceedings of the 11th EUROMECH European Turbulence Conference

      ページ: 523-525

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Self-similar structure formation process in thermal turbulence2007

    • 著者名/発表者名
      Yatou, H., Ogasawara, T., Matsumoto, T. and Toh, S.
    • 雑誌名

      Advances in Turbulence XI: Proceedings of the 11th EUROMECH European Turbulence Conference

      ページ: 367-369

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Model of Turbulent Relative Dispersion : A Self-Similar Telegraph Equation. J. of Pys2006

    • 著者名/発表者名
      T. Ogasawara,and S. Toh
    • 雑誌名

      Soc. of Japan 75

      ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Turbulent Relative Dispersion in Two-Dimensional Free Convection Turbulence, J2006

    • 著者名/発表者名
      T. Ogasawara,and S. Toh
    • 雑誌名

      Phys. Soc. of Japan 75

      ページ: 1-12

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Invariants of the Richardson equation2006

    • 著者名/発表者名
      K.E.Lonngren, S.Toh
    • 雑誌名

      Chaos, Solitons & Fractal (On line)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Turbulent relative dispersion in two-dimensional free convection turbulence2006

    • 著者名/発表者名
      T.Ogasawara, S.Toh
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn. 75・10

      ページ: 104402-104402

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A new model of turbulent relative dispersion : a self-similar telegraph equation based on persistently separating motions2006

    • 著者名/発表者名
      T.Ogasawara, S.Toh
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn. 75

      ページ: 83401-83401

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] チャネル乱流の大規模構造の性質を持つ厳密解2009

    • 著者名/発表者名
      藤定義、板野智昭、森田浩之
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2009-03-27
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 熱対流乱流特性に対する大規模循環流の影響2009

    • 著者名/発表者名
      加藤峻輔, 松本剛, 水上拓也, 藤定義
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2009-03-27
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 2次元逆カスケード乱流中の相対粒子拡散2009

    • 著者名/発表者名
      水田敦, 藤定義, 松本剛
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2009-03-27
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 発達したチャネル乱流における大規模構造ダイナミックスの同定とその不安定周期軌道との関連2008

    • 著者名/発表者名
      藤定義、板野智昭、森田浩之
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      2008-09-20
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 乱流相対拡散を記述する自己相似電信方程式の拡張2008

    • 著者名/発表者名
      藤定義、小笠原健、金谷健太郎
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      2008-09-20
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 宇宙星間空間における局在構造形成2008

    • 著者名/発表者名
      八登浩紀, 藤定義
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      2008-09-20
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Dynamical characterization of large scale structures in channel flow turbulence2008

    • 著者名/発表者名
      藤定義, 板野智明
    • 学会等名
      Wall bounded shearflow : transition and turbukence
    • 発表場所
      英国ニュートン研究所
    • 年月日
      2008-09-10
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 乱流相対拡散に対する初期相対距離の影響2008

    • 著者名/発表者名
      金谷健太郎, 小笠原健, 藤定義
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      大阪、近畿大学
    • 年月日
      2008-03-24
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Dynamical characterization of large scale structures in channel flow turbulence2008

    • 著者名/発表者名
      藤定義、板野智昭
    • 学会等名
      国際会議 Wall bounded shearflow: transition and turbulence
    • 発表場所
      英国ニュートン研究所
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 乱流相対拡散に対する初期相対距離の影響2008

    • 著者名/発表者名
      金谷健太郎, 小笠原健, 藤定義
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 自由熱対流系での乱流遷移段階における渦構造形成過程2008

    • 著者名/発表者名
      八登浩紀, 小笠原健, 松本剛, 藤定義
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] チャネル乱流における共維持過程の動的モデル2007

    • 著者名/発表者名
      藤定義, 森田浩之, 板野智昭
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      札幌,北海道大学
    • 年月日
      2007-09-22
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 星間媒質における空間局在構造の緩和過程2007

    • 著者名/発表者名
      八登浩紀,藤定義
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      札幌,北海道大学
    • 年月日
      2007-09-22
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 星間物質を記述する方程式における空間局在解の存在とその性質2007

    • 著者名/発表者名
      八登浩紀, 藤定義
    • 学会等名
      日本流体力学会 年会 2007
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2007-08-07
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Self-Similar Structure Formation Process in Thermal Turbulence2007

    • 著者名/発表者名
      H. Yatou, T. Ogasawara, T. Matsumoto and S. Toh
    • 学会等名
      11th European Turbulence conference
    • 発表場所
      Portugal, Port
    • 年月日
      2007-06-27
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] The Effect of Persistent Separation in Turbulent Relative Dispersion: Self-Similar Telegraph Equation2007

    • 著者名/発表者名
      K. Kanatani, T. Ogasawara and S. Toh
    • 学会等名
      11th European Turbulence conference
    • 発表場所
      Portugal, Port
    • 年月日
      2007-06-26
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Unstable Periodic an Travering wave solutions crresponding to large scale motions in channel flow2007

    • 著者名/発表者名
      藤 定義、板野 智明
    • 学会等名
      SIAM conference on application of Dynamical systems
    • 発表場所
      米国Snowbird
    • 年月日
      2007-05-29
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] チャネル乱流における共維持過程の動的モデル2007

    • 著者名/発表者名
      藤定義, 森田浩之, 板野智昭
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      北大
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 星間媒質における空間局在構造の緩和過程2007

    • 著者名/発表者名
      八登浩紀, 藤定義
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      北大
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 3次元熱対流乱流の乱流特性と大規模流2007

    • 著者名/発表者名
      松本剛, 水上拓也, 藤定義
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      鹿児島大学
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 「有限な慣性領域における乱流相対拡散」藤定義,板野智昭、「チャネル乱流の秩序模構造の動力学」2007

    • 著者名/発表者名
      金谷健太郎, 小笠原健, 藤定義
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      鹿児島大学
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] The Effect of Persistent Separation in Turbulent Relative Dispersion: Self-Similar Telegraph Equation2007

    • 著者名/発表者名
      K. Kanatani, T. Ogasawara,and S. Toh
    • 学会等名
      The 11th EUROMECH European Turbulence Conference
    • 発表場所
      Porto, Portugal
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Self-similar structure formation process in thermal turbulence2007

    • 著者名/発表者名
      H.Yatou, T.Ogasawara, T.Matsumoto,and S.Toh
    • 学会等名
      The 11th EUROMECH European Turbulence Conference
    • 発表場所
      Porto, Portugal
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Unstable Periodic and Travelling Wave Solutions Corresponding to Large Scale Structures in Channel Flow Turbulence2007

    • 著者名/発表者名
      S.Toh,and T.Itano
    • 学会等名
      SIAM Conference on Applications of Dynamical Systems
    • 発表場所
      Snowbird USA
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 乱流相対分散に対する自己相似電信方程式の直接数値シミュレーションによる検証2006

    • 著者名/発表者名
      金谷健太郎, 小笠原健, 藤定義
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      千葉大学
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 乱流遷移段階における自己相似的構造形成過程の定量的解析2006

    • 著者名/発表者名
      八登浩紀, 小笠原健, 松本剛, 藤定義
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      千葉大学
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] チャネル乱流における大規模構造と壁近傍構造の共維持機構2006

    • 著者名/発表者名
      藤定義, 板野智昭
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      千葉大学
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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