| 研究概要 |
回転二重円柱周りの流れにおいて,渦の発生過程を追跡するためのツールを作成し,その有効性を確かめた.これにより,非一意な最終モードに至るまでの発達過程の分類を行うとともに,望ましい流れ状態を実現するための運転制御法の開発への道を開いた.
回転二重円柱周りの流れにおいて,鉛直方向に回転軸を持ち,上側に自由表面がある流れの分岐を,数値的に調べた.数値的に予測されたHopf分岐発生レイノルズ数は,実験的に観測された3次元化発現のレイノルズ数に対応した.
回転二重円柱周りの流れにおいて,クエット流を与えた場合と,減衰した一様撹乱の流れを与えた場合に対して,流れモード決定への影響を解析し,初期条件の影響を調べた.両者の場合とも,最終状態の複数モードの存在を予測できた.特に,一様撹乱を与えた場合には,実験的に発現するモードの確率分布との良い一致を確認した.
ケーシング内で回転する円盤周りの流れでは,回転により発生する遠心力駆動流の分岐と,その流れ場全体への影響を調べた.数値的に予測される流れが非対称となるHopf分岐の発生を見極めるための,非軸対称性指標を導入し,その有効性を,実験結果との比較を通して示した.分岐が発生するレイノルズ数は,円盤の幾何形状の影響を受けにくいことを見出した.
オープンキャビティの流れにおいて,流れモードの分岐と,その分岐における渦の発生と消滅過程の役割を明らかにした.また,振動流を抑える動的制御法を提案した.
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