| 研究課題/領域番号 |
18K03933
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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 | 九州大学 |
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研究代表者 |
岡村 誠 九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (00185472)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 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 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
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| キーワード | 乱流のクロージャー / 乱流の統計理論 / 乱流のクロージャー理論 |
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| 研究成果の概要 |
乱流は複雑な振る舞いをする予測不可能な流れである．そのような複雑な流れを理解するための一つの方法は，平均流を考えることである．しかし，平均流に関する時間発展方程式系は閉じないという悪名高い乱流のクロージャー問題が存在する．
ここでは平均流の方程式系を閉じさせるために，ラグランジュ速度が正規分布をすると仮定して，ラグランジュ速度の2次モーメントに関する，調整パラメーターを含まないクロージャー方程式を導いた．レイノルズ数無限大の場合にはコルモゴロフのエネルギースペクトルをコルモゴロフ定数を含む形で再現した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
例えば，自動車が走行しているときの空気抵抗を評価することを考えよう．もちろん，風洞実験，スーパーコンピューターによる数値シミュレーションも可能であるが，予算も時間も莫大なものとなる．しかし，平均流方程式を使うと，空気抵抗を簡単に評価できる．これが乱流の平均流方程式を導出するという研究の社会的意義の一つである．一方，本研究の主要結果はコルモゴロフのエネルギースペクトルをコルモゴロフ定数を含む形で再現したことである．この結果は現実的ではない一様等方性乱流についてのみであり，現状では本研究の成果は学術的意義は大きいものの社会的意義は小さいと言わざる負えない．
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