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高分子鎖と乱流場の相互作用に関する基礎的研究

研究課題

研究課題/領域番号 20760112
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 流体工学
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

渡邊 威  名古屋工業大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (30345946)

研究期間 (年度) 2008 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2010年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2009年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2008年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード乱流 / 直接数値計算 / 並列計算 / 高分子鎖 / 高分子 / マルチスケール
研究概要

乱流中に分散した高分子鎖の振る舞いとその統計性を調べるために,数値シミュレーション解析を行った.流れ場の強く乱れた揺らぎにより生じる,高分子鎖の伸縮運動の統計的性質を明らかにした.またこの性質は高分子鎖のモデルを構成する粒子数を変化させても定性的な違いはないことがわかった.さらに伸縮運動と乱流揺らぎの相関性について調べ,伸縮運動の特徴的な時間スケールと乱流揺らぎのそれとの関連性を明らかにした.

報告書

(4件)
  • 2010 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2011 2010 2009 2008

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (30件)

  • [雑誌論文] Coil-stretch transition in an ensemble of polymers in isotropic turbulence2010

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Watanabe, Toshiyuki Gotoh
    • 雑誌名

      Physical Review E(066301)

      巻: 81

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Green's function for a generalized two-dimensional fluid2010

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Iwayama, Takeshi Watanabe
    • 雑誌名

      Physical Review E(036307)

      巻: 82

    • NAID

      110008460128

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coil-stretch transition in an ensemble of polymers in isotropic turbulence2010

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Watanabe, Toshiyuki Gotoh
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 81 ページ: 66301-66301

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Green's function for a generalized two-dimensional fluid2010

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Iwayama, Takeshi Watanabe
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 82 ページ: 36307-36307

    • NAID

      110008460128

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Scalar flux in a uniform mean scalar gradient in homogeneous isotropic steady turbulence2010

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Gotoh, Takeshi Watanabe
    • 雑誌名

      Physica D

      巻: (in press)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Scalar flux in homogeneous turbulence2009

    • 著者名/発表者名
      後藤俊幸、渡邊威
    • 雑誌名

      九州大学応用力学研究所研究集会報告(19ME-S)

      巻: 7 ページ: 29-36

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Scalar flux in homogeneous turbulence2009

    • 著者名/発表者名
      後藤俊幸、渡邊威
    • 雑誌名

      九州大学応用力学研究所研究集会報告 19ME-S7

      ページ: 29-36

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 高分子モデルと乱流の相互作用に関する数値シミュレーション2011

    • 著者名/発表者名
      杉本大輝, 渡邊威, 金相佑, 後藤俊幸
    • 学会等名
      日本物理学会第66回年次大会
    • 発表場所
      学会Web上でスライドを公表(発表会は震災で中止)
    • 年月日
      2011-03-25
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] テイラー・クエット流における鎖状高分子の影響2011

    • 著者名/発表者名
      金相佑, 後藤俊幸, 杉本大輝, 渡邊威
    • 学会等名
      日本物理学会第66回年次大会
    • 発表場所
      学会Web上でスライドを公表(発表会は震災で中止)
    • 年月日
      2011-03-25
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 高分子モデルと乱流の相互作用に関する数値シミュレーション2011

    • 著者名/発表者名
      杉本大輝, 渡邊威, 金相佑, 後藤俊幸
    • 学会等名
      日本物理学会第66回年次大会
    • 発表場所
      (学会Web上でスライドを公表)(発表会は震災で中止)
    • 年月日
      2011-03-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] テイラー・クエット流における鎖状高分子の影響2011

    • 著者名/発表者名
      金相佑, 後藤俊幸, 杉本大輝, 渡邊威
    • 学会等名
      日本物理学会第66回年次大会
    • 発表場所
      (学会Web上でスライドを公表)(発表会は震災で中止)
    • 年月日
      2011-03-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 一様なスカラー勾配のもとで乱流により輸送されるスカラー揺らぎの確率密度関数2011

    • 著者名/発表者名
      和田恭志, 渡邊威, 後藤俊幸
    • 学会等名
      日本物理学会第66回年次大会
    • 発表場所
      (学会Web上でスライドを公表)(発表会は震災で中止)
    • 年月日
      2011-03-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 一様乱流中のパッシヴスカラー場の間欠性2011

    • 著者名/発表者名
      鈴木祐有紀, 渡邊威, 後藤俊幸
    • 学会等名
      日本物理学会第66回年次大会
    • 発表場所
      (学会Web上でスライドを公表)(発表会は震災で中止)
    • 年月日
      2011-03-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 高シュミット数の乱流スカラー輸送2011

    • 著者名/発表者名
      畑中祥吾, 渡邊威, 後藤俊幸
    • 学会等名
      日本物理学会第66回年次大会
    • 発表場所
      (学会Web上でスライドを公表)(発表会は震災で中止)
    • 年月日
      2011-03-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 大規模並列計算による乱流中の高分子モデルの挙動解析2011

    • 著者名/発表者名
      渡邊威, 後藤俊幸
    • 学会等名
      京都大学数理解析研究所共同研究集会「乱流研究次の10年:乱流の動的構造の理解へ向けて」
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所
    • 年月日
      2011-01-12
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書 2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 乱流中のダンベルモデルの運動とその乱流への影響2010

    • 著者名/発表者名
      渡邊威, 後藤俊幸
    • 学会等名
      九州大学応用力学研究所研究集会「乱流現象及び非平衡系の多様性と普遍性」
    • 発表場所
      九州大学応用力学研究所
    • 年月日
      2010-11-12
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書 2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 一般化された2次元流体系における平行流の安定性2010

    • 著者名/発表者名
      末吉雅和, 岩山隆寛, 渡邊威
    • 学会等名
      日本気象学会2010年度秋季大会
    • 発表場所
      京都テルサ(京都市)
    • 年月日
      2010-10-29
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 高分子モデルの集団と乱流場の相互作用に関する数値シミュレーション2010

    • 著者名/発表者名
      渡邊威, 宇野聡志, 後藤俊幸
    • 学会等名
      日本物理学会2010年秋季大会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2010-09-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書 2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 等方乱流中に分散したダンベルモデルの数値シミュレーション2010

    • 著者名/発表者名
      渡邊威, 宇野聡志, 後藤俊幸
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2010
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-10
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書 2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 一般化された2次元流体系のグリーン関数2010

    • 著者名/発表者名
      岩山隆寛, 渡邊威
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2010
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-10
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 一様な平均勾配のもとでのパッシヴスカラー乱流の統計2010

    • 著者名/発表者名
      後藤俊幸, 渡邊威
    • 学会等名
      日本機械学会2010年度年次大会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2010-09-06
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 平均スカラー勾配下での乱流スカラーフラックスの統計法則2010

    • 著者名/発表者名
      後藤俊幸, 渡邊威
    • 学会等名
      日本物理学会第65回年次大会
    • 発表場所
      岡山大学津島キャンパス
    • 年月日
      2010-03-21
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Large scale fluctuations and small scale intermittency of passive scalar2010

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Gotoh, Takeshi Watanabe
    • 学会等名
      Turbulence and Mixing workshop
    • 発表場所
      Eilat(イスラエル)
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 乱流中の高分子鎖モデルの数値シミュレーション2009

    • 著者名/発表者名
      渡邊威, 後藤俊幸
    • 学会等名
      九州大学応用力学研究所研究集会「乱流現象及び非平衡系の多様性と普遍性」
    • 発表場所
      九州大学応用力学研究所
    • 年月日
      2009-11-12
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 乱流中の高分子鎖モデルの数値シミュレーション2009

    • 著者名/発表者名
      渡邊威, 後藤俊幸
    • 学会等名
      九州大学応用力学研究所研究集会 乱流現象及び非平衡系の多様性と普遍性
    • 発表場所
      九州大学応用力学研究所
    • 年月日
      2009-11-12
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] On the scalar transfer flux in homogeneous turbulence2009

    • 著者名/発表者名
      T.Gotoh, T.Watanabe
    • 学会等名
      EUROMECH Colloquium 512 Small Scale Thrbulence and Related Gradient Statistics
    • 発表場所
      Torino, Italy
    • 年月日
      2009-10-26
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Scalar-flux statistics in passive scalar turbulence with a mean gradient2009

    • 著者名/発表者名
      渡邊威, 後藤俊幸
    • 学会等名
      日本流体力学会中部支部講演会
    • 発表場所
      名古屋大学ベンチャービジネスラボラトリー
    • 年月日
      2009-10-16
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 乱流中の単一高分子鎖の挙動とその統計性2009

    • 著者名/発表者名
      渡邊威, 後藤俊幸
    • 学会等名
      日本機械学会第22回計算力学講演会 CMD2009
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス
    • 年月日
      2009-10-11
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 乱流中の単一高分子鎖の挙動とその統計性2009

    • 著者名/発表者名
      渡邊威, 後藤俊幸
    • 学会等名
      日本機械学会 第22回計算力学講演会 CMD2009
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス
    • 年月日
      2009-10-11
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 一様乱流中の単一高分子鎖の挙動とモデリング2009

    • 著者名/発表者名
      渡邊威, 後藤俊幸
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学黒髪キャンパス
    • 年月日
      2009-09-28
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書 2009 実績報告書
  • [学会発表] Single Polymer Dynamics in Isotropic Turbulence2009

    • 著者名/発表者名
      T. Watanabe
    • 学会等名
      RIMS Workshop "Mathematics and Physics across the Diversity of Turbulence Phenomena"
    • 発表場所
      Kobe Institute
    • 年月日
      2009-07-11
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Single Polymer Dynamics in Isotropic Turbulence2009

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Watanabe
    • 学会等名
      RIMS Workshop "Mathematics and Physics across the Diversity of Turbulence Phenomena"
    • 発表場所
      Kobe Institute(神戸市)
    • 年月日
      2009-07-11
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 一様乱流中の高分子鎖の振る舞いとその統計性2009

    • 著者名/発表者名
      渡邊威, 後藤俊幸
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      立教大学池袋キャンパス
    • 年月日
      2009-03-27
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 一様乱流中の高分子鎖の振る舞いとその統計性2009

    • 著者名/発表者名
      渡邊威
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      立教大学池袋キャンパス
    • 年月日
      2009-03-27
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Mixed velocity-scalar statistics in passive scalar turbulence with a uniform mean gradient2008

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Watanabe
    • 学会等名
      IUTAM/INI symposium : Rotating StratifiedTu rbulence and Turbulence in the Atmosphere and Oceans
    • 発表場所
      Isacc Newton Institute for Mathematical Sciences, Cambridge
    • 年月日
      2008-12-08
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 乱流中の単一高分子鎖の挙動の数値シミュレーション2008

    • 著者名/発表者名
      渡邊威, 後藤俊幸
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋季大会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      2008-09-20
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 乱流中の単一高分子鎖の挙動の数値シミュレーション2008

    • 著者名/発表者名
      渡邊威
    • 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

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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