| 研究課題/領域番号 |
18K03923
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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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| 審査区分 |
小区分19010:流体工学関連
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| 研究機関 | 山梨大学 |
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研究代表者 |
山本 義暢 山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (40377809)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 高レイノルズ数効果 / 壁面乱流場 / 直接数値計算 / DNSデータベース / 乱流理論 / 乱流モデリング / 高レイノルズ数 / 壁面乱流 / 乱流エネルギ / 乱流散逸率 / 乱流統計量 / 乱流モデル / 乱流輸送現象 / 散逸率 |
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| 研究成果の概要 |
壁面乱流場における高レイノルズ数効果の解明を目的として、チャンネル乱流場を対象として、スペクトル法に基づく高精度直接数値計算（DNS）を実施した。十分に長い時間積分を行うことにより、摩擦レイノルズ数（Re_tau）8000までの平均速度、レイノルズ応力、乱流エネルギ及びその散逸率の輸送方程式に関するデータベースを構築した。
本レイノルズ数の範囲では、対数領域における局所平衡は確認できず、乱流エネルギ生成が乱流散逸率を上回っていることを確認した。しかし乱流散逸率自体は顕著な等方化傾向が存在することが確認できた。
さらにスーパーコンピュータ富岳上における百万並列規模のDNSコードを開発に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
工学的に重要な壁面に沿って流れる乱流場（壁面乱流場）における高レイノルズ数効果の解明において重要となる直接数値計算(DNS)データベースの構築に成功した。対象とするレイノルズ数条件は摩擦速度に基づくレイノルズ数（Re_tau）で8000に達し、現時点で世界最大レイノルズ数条件に相当する。本DNSデータベースを解析することにより乱流モデリングや乱流制御に必要な高レイノルズ数乱流理論の検証が促進されることが期待できる。
さらに理化学研究所の富岳上における数百万並列規模のDNSコード開発に成功し、世界最速の演算速度を確認し、Re_tau=16000規模への拡張を可能とした。
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