| 研究課題/領域番号 |
18K03951
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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 |
Wall Darren 九州大学, 工学研究院, 准教授 (30534309)
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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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | Navier-Stokes equations / Rotating Couette Flow / Tilted vortex / Plane Poiseuille Flow / Exact coherent states / Channel Flow / RPCF / transition / tilted vortex / tollmien-schichting / turbulence / exact coherent states / shear flows / channel flow / shear flow / Tollmien-Schlichting / Navier-Stokes |
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| 研究成果の概要 |
本研究は平面Poiseuille及び平面Couetteを配置するチャネル流れの遷移・乱流を検討する。特に、Poiseuilleの層流から相次いで分岐する流れ族が乱流と関連するという従来研究による結論を再検討する。本研究はこの流れ族の全部は最初の遷移が行うReynolds数の３倍以上しか現れないとわかった。従来の結果が低い切り捨て設定のせいで、数値アーチファクトであることを説明する。
回転させた平面Couette流れも検討する。回転率の増加を伴って２次元の渦流れは最初の２次流れと思われたが、そのロールセール流れは存在点から不安定で、小さなReynolds数において存在ができない。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
乱流流れの無効化的ポンプ輸送は世界の電力の１０％を浪費することと思われている。この問題を取り組むために先に乱流のメカニズムを理解しなければならない。この基礎的な研究ではこの現象の従来の誤解を訂正し、新しい理解を導入する。乱流が急に発生する平面Poiseuille流れ（PPF)と遷移が相次いで行うが可能である回転させた平面Couette流れ（RPCF)という２つの流れ配置を検討する。特に（PPF)においての低いReynolds数に現れる乱流が層流から分岐する流れによって説明ができない。それから、RPCFは回転率の増加を伴って最初現れる流れはロールセールでなく、傾斜渦流れと思われる。
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