ボルツマン方程式の差分法による希薄気体流の精密解析

• 研究課題/領域番号: 21760129
• 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: 京都大学
• 研究代表者: 小菅 真吾 京都大学, 大学院・工学研究科, 助教 (40335188)
• 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: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2010年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2009年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: ボルツマン方程式 / 希薄気体力学 / 分子気体力学 / 気体分子運動論 / 自由分子気体 / イオ / 惑星大気 / 数値流体力学 / 気体分子運動諭

研究概要

(1)非一様な温度を持つ平行2平板間の自由分子気体(分子衝突が無視できるほど希薄な気体)の定常的挙動を解析し,平板上での境界条件に応じた流れ場の変化を求めた.また流れが起きないケースを,従来よりも一般的に考察した.
(2)木星の衛星イオの大気挙動を,モデル・ボルツマン方程式の差分解析により調べた.イオが木星の影に入る食に伴い,大気主成分である二酸化硫黄が凝縮・昇華することで起きる非定常流れを求めた.

研究成果

• [雑誌論文] Steady flows of a highly rarefied gas induced by nonuniform wall temperature (2011)
  • 著者名/発表者名: Shingo Kosuge, Kazuo Aoki, Shigeru Takata, Ryosuke Hattori, Daisuke Sakai
  • 雑誌名: Physics of Fluids 巻: 23巻 号: 3
  • DOI: 10.1063/1.3558872
  • NAID: 120004754327
  • 査読あり
• [雑誌論文] Steady flows of a highly rarefied gas induced by nonuniform wall temperature (2011)
  • 著者名/発表者名: 小菅真吾
  • 雑誌名: Physics of Fluids 巻: 23
  • NAID: 120004754327
  • 査読あり
• [学会発表] 食の間の凝縮・昇華に伴うイオの大気の非定常流:モデル・ボルツマン方程式の数値解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小菅真吾
  • 学会等名: 日本流体力学会年会2011
  • 発表場所: 首都大学東京南大沢キャンパス
  • 年月日: 2011-09-08
• [学会発表] 微量な非凝縮性気体がイオの大気の昇華過程に及ぼす影響:モデル・ボルツマン方程式による数値解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小菅真吾
  • 学会等名: 第24回数値流体力学シンポジウム
  • 発表場所: 慶應義塾大学日吉キャンパス
  • 年月日: 2010-12-20
• [学会発表] 微量な非凝縮性気体がイオの大気の昇華過程に及ぼす影響:モデル・ボルツマン方程式による数値解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小菅真吾
  • 学会等名: 第24回 数値流体力学シンポジウム
  • 発表場所: 慶應義塾大学 日吉キャンパス
  • 年月日: 2010-12-20
• [学会発表] Steady flows of a highly rarefied gas induced by non-uniform temperature of a boundary (2009)
  • 著者名/発表者名: 小菅真吾
  • 学会等名: DSMC09 : Theory, Methods, and Applications
  • 発表場所: サンタフェ、アメリカ
  • 年月日: 2009-09-14
• [学会発表] Steady flows of a highly rarefied gas induced by non-uniform temperature of a boundary (2009)
  • 著者名/発表者名: 小菅真吾
  • 学会等名: DSMC09 : Theory, Methods, and Applications
  • 発表場所: Inn and Spa at Loretto(サンタフェ,アメリカ)
  • 年月日: 2009-09-14
• [学会発表] 境界の温度分布により誘起される高度に希薄な気体の定常流 (2009)
  • 著者名/発表者名: 小菅真吾
  • 学会等名: 日本流体力学会年会2009
  • 発表場所: 東洋大学白山キャンパス
  • 年月日: 2009-09-02
• [学会発表] 境界の温度分布により誘起される高度に希薄な気体の定常流 (2009)
  • 著者名/発表者名: 小菅真吾
  • 学会等名: 日本流体力学会年会2009
  • 発表場所: 東洋大学・白山キャンパス(東京)
  • 年月日: 2009-09-02
• [学会発表] Steady flows of a highly rarefied gas induced by non-uniform temperature of a boundary (2009)
  • 著者名/発表者名: 小菅真吾
  • 学会等名: 21^<st> International Conference on Transport Theory
  • 発表場所: トリノ工科大学(トリノ、イタリア)
  • 年月日: 2009-07-13
• [学会発表] Steady flows of a highly rarefied gas induced by non-uniform temperature of a boundary (2009)
  • 著者名/発表者名: 小菅真吾
  • 学会等名: 21st International Conference on Transport Theory
  • 発表場所: トリノ工科大学(トリノ,イタリア)
  • 年月日: 2009-07-13