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圧縮および非圧縮流体乱流における異常輸送の大規模数値計算による解明

研究課題

研究課題/領域番号 21360082
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 流体工学
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

後藤 俊幸  名古屋工業大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70162154)

研究分担者 渡邊 威  名古屋工業大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (30345946)
中野 徹  中央大学, 理工学部, 教授 (50055224)
研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2011年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2010年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2009年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
キーワード乱流 / スカラー異常輸送 / 大規模数値計算 / 圧縮性乱流 / 非圧縮性乱流 / スカラー輸送 / 結合コンパクト差分 / ハイブリッドコード / シュミット数 / 3次元FFT / ペタスケール計算機 / 非圧縮乱流スカラー輸送 / d次元乱流 / 結合コンパクトスキーム / 大規模並列計算 / エネルギースペクトル / スカラーゆらぎ / 統計法則
研究概要

乱流とそれにより輸送されるスカラーの異常な揺らぎを解析するために,スペクトル法と同等精度で計算効率のよいハイブリッド計算手法が新たに開発され解析に応用された.スカラー揺らぎの構造関数のスケーリング指数の非普遍性が新たに見出された.空間次元を3, 4, 5次元に拡張して乱流統計法則がどのように影響を受けるかを解析し,局所的な乱流運動は次元の増加とともに1方向への圧縮性運動が卓越することが見出された.

報告書

(4件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2012 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (33件) 図書 (4件)

  • [雑誌論文] Scalar flux in a uniform mean scalar gradient in homogeneous isotropic steady turbulence2012

    • 著者名/発表者名
      T. Gotoh and T. Watanabe
    • 雑誌名

      Physica D

      巻: Vol.241 ページ: 141-148

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Universality and anisotropy in passive scalar fluctuations in turbulence with uniform mea n gradient2011

    • 著者名/発表者名
      T. Gotoh, T. Watanabe, and Y. Suzuki
    • 雑誌名

      J. of Turbulence

      巻: Vol.12 ページ: 1-22

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Universality and anisotropy in passive scalar fluctuations in turbulence with uniform mean gradient2011

    • 著者名/発表者名
      T.Gotoh, T.Watanabe
    • 雑誌名

      J.of Turbulence

      巻: 12 ページ: 1-27

    • 関連する報告書
      2011 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 turbulence2011

    • 著者名/発表者名
      T.Gotoh, T.Watanabe
    • 雑誌名

      Physica D

      巻: (To appear)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Classical and quant nm turbulence2010

    • 著者名/発表者名
      T. Miyazaki, W. Kubo, Y. Shiga, T. Nakano, and T. Gotoh
    • 雑誌名

      Physica D

      巻: Vol.239 ページ: 1359-1366

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 乱流スカラー輸送ハイブリッドコードの開発2012

    • 著者名/発表者名
      畑中祥吾
    • 学会等名
      第5回核融合科学研究所・名古屋工業大学共同セミナー
    • 発表場所
      核融合科学研究所,土岐市
    • 年月日
      2012-02-13
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 低マッハ数の圧縮性乱流と非圧縮性乱流について2012

    • 著者名/発表者名
      中嶋大樹,畑中祥吾,三浦英昭,後藤俊幸
    • 学会等名
      京都大学数理解析研究所研究集会
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所
    • 年月日
      2012-01-12
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 低マッハ数の圧縮性乱流と非圧縮性乱流について2012

    • 著者名/発表者名
      中嶋大樹、畑中祥吾、三浦英昭、後藤俊幸
    • 学会等名
      数理解析研「乱流の普遍性と個別性」共同研究集会
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所
    • 年月日
      2012-01-12
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Physics of Hydrodynamic Turbulence and Passive Scalar Transfer2011

    • 著者名/発表者名
      T. Gotoh
    • 学会等名
      6th Korean Astrophysics Workshop on Fundamental Process of Astrophysical Turbulence
    • 発表場所
      Pohang, Korea
    • 年月日
      2011-11-06
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Physics of Hydrodynamic Turbulence and Passive Scalar Transfer2011

    • 著者名/発表者名
      T.Gotoh
    • 学会等名
      6th Korean Astrophysics Workshop on Fundamental Process of Astrophysical Turbulence
    • 発表場所
      Pohang, Korea(招待講演)
    • 年月日
      2011-11-06
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Watanabe, Universality of passive scalar fluctuations at small scalesin homogeneous turbulence2011

    • 著者名/発表者名
      T. Gotoh and T. Watanabe
    • 学会等名
      Turbulence Colloquium Marseille
    • 発表場所
      CIRM, Marseille
    • 年月日
      2011-09-29
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Universality of passive scalar fluctuations at small scales in homogene ous turbulence2011

    • 著者名/発表者名
      T.Gotoh, T.Watanabe
    • 学会等名
      Turbulence Colloquium Marseille
    • 発表場所
      CIRM, Marseille, France(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-29
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 乱流スカラー輸送の統計のシュミット数依存性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
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2011-09-23
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 乱流により輸送されるパッシヴスカラーの確率密度関数について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
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2011-09-23
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Vertex corrections and' optimal' subgrid models for homogeneous isotropic turbulence2011

    • 著者名/発表者名
      R. Rubinstein, T. Gotoh and W. Bos
    • 学会等名
      13th EUROMECH European Turbulent Conference
    • 発表場所
      Warsaw
    • 年月日
      2011-09-15
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Vertex corrections and 'optimal' subgrid models for homogeneous isotropic turbulence2011

    • 著者名/発表者名
      R.Rubinstein, T.Gotoh, W.Bos
    • 学会等名
      13th EUROMECH European Turbulent Conference
    • 発表場所
      Warsaw, Poland
    • 年月日
      2011-09-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] スペクトル・結合コンパクトハイブリッドコードによる乱流混合解析2011

    • 著者名/発表者名
      畑中祥吾、後藤俊幸、三浦英昭
    • 学会等名
      プラズマシミュレータシンポジウム2011
    • 発表場所
      核融合研究所,土岐市
    • 年月日
      2011-09-13
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Passive scalarfluctuations in homogeneous turbulence2011

    • 著者名/発表者名
      T. Gotoh and T. Watanabe
    • 学会等名
      6th ATAA Theoretical Fluid Mechanics Conference
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii
    • 年月日
      2011-06-28
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Passive scalar fluctuations in homogeneous turbulence2011

    • 著者名/発表者名
      T.Gotoh, T.Watanabe
    • 学会等名
      6th AIAA Theoretical Fluid Mechanics Conference
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA(招待講演)
    • 年月日
      2011-06-28
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Classical and Quantum turbulence in Ddimensions2011

    • 著者名/発表者名
      T. Gotoh
    • 学会等名
      KITP program The Nature of Turbulence
    • 発表場所
      KITP, UCSB
    • 年月日
      2011-04-15
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Classical and Quantum turbulence in D-dimensions2011

    • 著者名/発表者名
      T.Gotoh
    • 学会等名
      KITP program : The Nature of Turbulence
    • 発表場所
      KITP UCSB, Santa Barbara, USA(招待講演)
    • 年月日
      2011-04-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 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
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      新潟大学(東北関東大震災のため予稿集にて発表)
    • 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
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      新潟大学(東北関東大震災のため予稿集にて発表)
    • 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
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      新潟大学(東北関東大震災のため予稿集にて発表)
    • 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
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      新潟大学(東北関東大震災のため予稿集にて発表)
    • 年月日
      2011-03-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [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
    • 学会等名
      九州大学 応用力学研究所研究集会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2010-11-12
    • 関連する報告書
      2010 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
      T.Gotoh
    • 学会等名
      Workshop on TURBULENCE AND MIXING
    • 発表場所
      Eilat, Israel(Invited)
    • 年月日
      2010-11-03
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Computational Physics of Turbul ence2010

    • 著者名/発表者名
      T. Gotoh
    • 学会等名
      On the occasion of Prof. Steinberg's 7Oth anniversary(Plenary Lecture)
    • 発表場所
      Weizmann Institute of Science, Israel
    • 年月日
      2010-10-28
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Computational Physics of Turbulence2010

    • 著者名/発表者名
      T.Gotoh
    • 学会等名
      On the occasion of Prof.Steinberg's 70^<th> anniversary
    • 発表場所
      Weizmann Institute of Science, Israel(Plenary Lecture)
    • 年月日
      2010-10-28
    • 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
    • 学会等名
      日本機械学会
    • 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
    • 学会等名
      第65回日本物理学会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2010-03-21
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 5次元乱流のシミュレーション2010

    • 著者名/発表者名
      日沼悠
    • 学会等名
      第65回日本物理学会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 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
      T. Gotoh
    • 学会等名
      Workshop on TURBULENCE AND MIXING(Invited)
    • 発表場所
      Eilat, Israel
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Small Scale Turbulence and Related Gradient Statistics2009

    • 著者名/発表者名
      T. Gotoh
    • 学会等名
      On the scalar transfer flux in homogeneous isotropic turbulence
    • 発表場所
      Trino, Italy
    • 年月日
      2009-10-26
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] On the scalar transfer flux in homogeneous isotropic turbulence2009

    • 著者名/発表者名
      後藤俊幸
    • 学会等名
      EUROMECH Colloquium 512 "Small Scale Turbulence and Related Gradient Statistics"
    • 発表場所
      Trino, 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
    • 学会等名
      第7回 日本流体力学会中部支部講演会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2009-10-15
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Energy spectrum and intermittency of ddimensional turbulence2009

    • 著者名/発表者名
      T. Gotoh
    • 学会等名
      International Symposium on Turbulence
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2009-09-21
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Energy spectrum and intermittency of d-dimensional turbulence2009

    • 著者名/発表者名
      後藤俊幸
    • 学会等名
      International Symposium on Turbulence
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2009-09-21
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [図書] Passive scalar transport in turbulence2012

    • 著者名/発表者名
      T. Gotoh and P. K. Yeung, P. Davidson, Y. Kaneda, and K. R. Sreenivasan Eds
    • 総ページ数
      45
    • 出版者
      Cambridge Univ. Press, UK
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [図書] 4次元乱流2012

    • 著者名/発表者名
      後藤俊幸
    • 出版者
      バリティ
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [図書] "Passive scalar transfer in turbulence" in The Nature of Turbulence2012

    • 著者名/発表者名
      T.Gotoh, P.K.Yeung
    • 総ページ数
      45
    • 出版者
      Cambridge Univ.Press(To appear)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [図書] 4次元乱流2012

    • 著者名/発表者名
      後藤俊幸
    • 総ページ数
      3
    • 出版者
      丸善
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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