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非線形カオス力学による燃焼ダイナミックスの決定論的性質の解明とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 21760165
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 熱工学
研究機関立命館大学

研究代表者

後藤田 浩  立命館大学, 理工学部, 准教授 (00434712)

研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2010年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2009年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
キーワード燃焼 / 反応流 / 複雑系 / カオス / 熱流体 / ニューラルネットワーク / 燃焼不安定
研究概要

非線形動力学理論と複雑ネットワーク理論の視点から,旋回流を伴う希薄予混合火炎の不安定な火炎面挙動の決定論的性質を明らかにした.火炎面挙動の決定論的性質の抽出には, 位相空間内の軌道群の平行度を定量化する並進誤差法とニューラルネットワークに基づく動径基底関数ネットワーク法を用いた.これらの手法を用いることで,火炎面挙動の時間変動から構築される位相空間内の軌道群の動的特徴は低次元の決定論的カオスであることが明らかとなった.さらに,火炎面挙動の時間変動は,短期予測可能・長期予測不可能の特徴を有することも明らかとなった.また,浮力と遠心力による流体力学的な不安定によって生じる燃焼生成物内の渦挙動が,火炎面挙動を不安定化させることも明らかとなった.

報告書

(3件)
  • 2010 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (25件)

  • [雑誌論文] Experiments on dynamical behavior of near-field region in variable property jet with swirling flow2011

    • 著者名/発表者名
      S.Matsubara, H.Gotoda, A.Adzlan, T.Ueda
    • 雑誌名

      Experiments in Fluids (印刷中)

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Dynamic properties of combustion instability in a lean premixed gas-turbine combustor2011

    • 著者名/発表者名
      H.Gotoda, H.Nikomoto, T.Miyano, S.Tachibana
    • 雑誌名

      Chaos vol.21

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Dynamic properties of combustion instability in a lean premixed gas-turbine combustor2011

    • 著者名/発表者名
      H.Gotoda, H.Nikomoto, T.Miyano, S.Tachibana
    • 雑誌名

      Chaos

      巻: 21

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experiments on dynamical behavior of near-field region in variable property jet with swirling flow2011

    • 著者名/発表者名
      S.Matsubara, H.Gotoda, A.Adzlan, T.Ueda
    • 雑誌名

      Experiments in Fluids

      巻: (印刷中(掲載確定))

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental investigation on dynamic motion of lean swirling premixed flame generated by change in gravitational orientation2010

    • 著者名/発表者名
      H.Gotoda, T.Miyano, I.G Shepherd
    • 雑誌名

      Physical Review E vol.81

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Chaotic oscillation in diffusion flame induced by radiative heat loss2010

    • 著者名/発表者名
      H.Gotoda, K.Michigami, K.Ikeda, T.Miyano
    • 雑誌名

      Combustion Theory and Modeling vol.14

      ページ: 479-490

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Dynamic behavior of buoyancy-induced flame oscillation under swirling flow -Nonlinear time series analysis in combination with surrogate data method-2010

    • 著者名/発表者名
      H.Gotoda, Y.Asano, K.H.Chuah, G.Kushida, T.Miyano
    • 雑誌名

      Combustion Science and Technology vol.182

      ページ: 1820-1840

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Experimental investigation on dynamic motion of lean swirling premixed flame generated by change in gravitational orientation2010

    • 著者名/発表者名
      H.Gotoda, T.Miyano, I.G Shepherd
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 81

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chaotic oscillation in diffusion flame induced by radiative heat loss2010

    • 著者名/発表者名
      H.Gotoda, K.Michigami, K.Ikeda, T.Miyano
    • 雑誌名

      Combustion Theory and Modeling

      巻: 14 ページ: 479-490

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic behavior of buoyancy-induced flame oscillation under swirling flow-Nonlinear time series analysis in combination with surrogate data method2010

    • 著者名/発表者名
      H.Gotoda, Y.Asano, K.H.Chuah, G.Kushida, T.Miyano
    • 雑誌名

      Combustion Science and Technology

      巻: 182 ページ: 1820-1840

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental Investigation on Dynamic Behavior of Swirling Premixed Flame Generated by Change in Gravitational Orientation2010

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Gotoda, Takaya Miyano, Ian G Shepherd
    • 雑誌名

      Physical Review E 81

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chaotic oscillation in diffusion flame induced by radiative heat loss2010

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Gotoda, Keisuke Michigami, Kota Ikeda, Takaya Miyano
    • 雑誌名

      Combustion Theory and Modeling (掲載決定(印刷中))

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic behavior of buoyancy-induced flame oscillation under swirling flow-Nonlinear time series analysis in combination with surrogate data method2010

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Gotoda, Yuta Asano, Keng H Chuah, Genichiro Kushida, Takaya Miyano
    • 雑誌名

      Combustion Science and Technology (掲載決定(印刷中))

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonlinear analysis on dynamic behavior of buoyancy-induced flame oscillation under swirling flow2009

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Gotoda, Yuta Asano, Keng H Chuah, Genichiro Kushida
    • 雑誌名

      International Journal of Heat and Mass Transfer 52

      ページ: 5423-5432

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 回転流中に形成される希薄予混合火炎の挙動に及ぼす重力方向の影響2011

    • 著者名/発表者名
      後藤田浩, 宮野尚哉, Ian G Shepherd
    • 学会等名
      日本物理学会年会
    • 発表場所
      新潟大学,新潟
    • 年月日
      2011-03-26
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 回転流中に形成される希薄予混合火炎の挙動に及ぼす重力方向の影響2011

    • 著者名/発表者名
      後藤田浩, 宮野尚哉, Ian G Shepherd
    • 学会等名
      日本物理学会年会
    • 発表場所
      新潟大学(新潟)
    • 年月日
      2011-03-26
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ニューラルネットワーク法を用いた旋回流希薄予混合火炎の不安定挙動の決定論的性質の解明2011

    • 著者名/発表者名
      牧紘士郎, 天野真仁, 宮野尚哉, 後藤田浩
    • 学会等名
      日本機会学会関西支部第86期定時総会講演会
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学,京都
    • 年月日
      2011-03-20
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] ニューラルネットワーク法を用いた旋回流希薄予混合火炎の不安定挙動の決定論的性質の解明2011

    • 著者名/発表者名
      牧紘士郎, 天野真仁, 宮野尚哉, 後藤田浩
    • 学会等名
      日本機会学会関西支部第86期定時総会講演会
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学(京都)
    • 年月日
      2011-03-20
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 複雑ネットワーク理論による希薄予混合ガスタービン燃焼の圧力変動の短期予測2011

    • 著者名/発表者名
      天野真仁, 井川拓哉, 後藤田浩, 宮野尚哉, 立花繁
    • 学会等名
      日本機会学会関東支部
    • 発表場所
      (講演論文集)慶応義塾大学,神奈川県
    • 年月日
      2011-03-19
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 複雑ネットワーク理論による希薄予混合ガスタービン燃焼の圧力変動の短期予測2011

    • 著者名/発表者名
      天野真仁, 井川拓哉, 後藤田浩, 宮野尚哉, 立花繁
    • 学会等名
      日本機械学会関東支部
    • 発表場所
      慶応義塾大学(横浜)(講演論文集)
    • 年月日
      2011-03-19
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 動径基底関数ネットワークを用いた希薄予混合ガスタービン燃焼の圧力変動の短期予測2010

    • 著者名/発表者名
      天野真仁, 井川拓哉, 後藤田浩, 宮野尚哉, 立花繁
    • 学会等名
      第48回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      福岡ガーデンパレス,福岡
    • 年月日
      2010-12-02
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 動径基底関数ネットワークを用いた希薄予混合ガスタービン燃焼の圧力変動の短期予測2010

    • 著者名/発表者名
      天野真仁, 井川拓哉, 後藤田浩, 宮野尚哉, 立花繁
    • 学会等名
      第48回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      福岡ガーデンパレス(福岡)
    • 年月日
      2010-12-02
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 決定論的カオス理論に基づく希薄予混合ガスタービン燃焼の圧力変動の短期予測2010

    • 著者名/発表者名
      井川拓哉, 天野真仁, 後藤田浩, 宮野尚哉, 立花繁
    • 学会等名
      第48回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      福岡ガーデンパレス,福岡
    • 年月日
      2010-12-01
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 決定論的カオス理論に基づく希薄予混合ガスタービン燃焼の圧力変動の短期予測2010

    • 著者名/発表者名
      井川拓哉, 天野真仁, 後藤田浩, 宮野尚哉, 立花繁
    • 学会等名
      第48回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      福岡ガーデンパレス(福岡)
    • 年月日
      2010-12-01
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Dynamic motion of lean swirling premixed flame generated by change in gravitational orientation2010

    • 著者名/発表者名
      H.Gotoda, T.Miyano, I.G Shepherd
    • 学会等名
      63th Annual Meeting of the Division of Fluid Dynamics, American Physical Society
    • 発表場所
      California, USA.
    • 年月日
      2010-11-22
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Dynamic motion of lean swirling premixed flame generated by change in gravitational orientation2010

    • 著者名/発表者名
      H.Gotoda, T.Miyano, I.G Shepherd
    • 学会等名
      63th Annual Meeting of the Division of Fluid Dynamics, American Physical Society
    • 発表場所
      アメリカ・ロングビーチ
    • 年月日
      2010-11-22
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Effects of density variation on the dynamic characteristic of coaxial swirling jet flow2010

    • 著者名/発表者名
      A.Adzlan, S.Matsubara, H.Gotoda, T.Ueda
    • 学会等名
      14th International Conference Heat Transfer
    • 発表場所
      Washington D.C., USA.
    • 年月日
      2010-08-10
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Effects of density variation on the dynamic characteristic of coaxial swirling jet flow2010

    • 著者名/発表者名
      A.Adzlan, S.Matsubara, H.Gotoda, T.Ueda
    • 学会等名
      14th International Conference Heat Transfer
    • 発表場所
      アメリカ・ワシントン
    • 年月日
      2010-08-10
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 旋回流予混合火炎のカオス的挙動2010

    • 著者名/発表者名
      後藤田浩, 宮野尚哉, Ian G Shepherd
    • 学会等名
      第47回伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター,北海道
    • 年月日
      2010-05-28
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 旋回流予混合火炎のカオス的挙動2010

    • 著者名/発表者名
      後藤田浩, 宮野尚哉, Ian G Shepherd
    • 学会等名
      第47回伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道)
    • 年月日
      2010-05-28
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ニューラルネットワークを用いた希薄予混合ガスタービン燃焼の圧力変動の短期予測2010

    • 著者名/発表者名
      井川拓哉, 天野真仁, 後藤田浩, 宮野尚哉, 立花繁
    • 学会等名
      第47回伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター,北海道
    • 年月日
      2010-05-26
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] ニューラルネットワークを用いた希薄予混合ガスタービン燃焼の圧力変動の短期予測2010

    • 著者名/発表者名
      井川拓哉, 天野真仁, 後藤田浩, 宮野尚哉, 立花繁
    • 学会等名
      第47回伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道)
    • 年月日
      2010-05-26
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] カオス理論に基づく燃焼ダイナミックスの決定論的特徴の解明とその工学的応用2010

    • 著者名/発表者名
      後藤田浩
    • 学会等名
      日本伝熱学会関西支部第17期定時総会第1回講演討論会
    • 発表場所
      同志社大学,京都
    • 年月日
      2010-05-07
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] カオス理論に基づく燃焼ダイナミックスの決定論的特徴の解明とその工学的応用2010

    • 著者名/発表者名
      後藤田浩
    • 学会等名
      日本伝熱学会関西支部第17期定時総会第1回講演討論会
    • 発表場所
      同志社大学(京都)
    • 年月日
      2010-05-07
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 希薄予混合ガスタービン燃焼の圧力変動の非線形時系列解析2009

    • 著者名/発表者名
      新木本寛之, 後藤田浩, 宮野尚哉, 立花繁
    • 学会等名
      第47回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      札幌市, 札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2009-12-02
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 希薄予混合ガスタービン燃焼器の振動燃焼の非線形力学的特性2009

    • 著者名/発表者名
      新木本寛之, 後藤田浩, 宮野尚哉, 立花繁
    • 学会等名
      日本機械学会 熱工学カンファレンス2009
    • 発表場所
      宇部市, 山口大学
    • 年月日
      2009-11-08
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Dynamic behavior of buoyancy-induced flame oscillation under swirling flow2009

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Gotoda, Yuta Asano, Keng H Chuah, Genichiro Kushida
    • 学会等名
      22th International Colloquium on the Dynamics of Explosions and Reactive Systems
    • 発表場所
      ベラルーシ, ミンスク
    • 年月日
      2009-07-30
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 旋回流を伴う希薄予混合火炎のカオス特性2009

    • 著者名/発表者名
      新木本寛之, 後藤田浩, 宮野尚哉
    • 学会等名
      第46回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      京都府、京都市、京都国際会議場
    • 年月日
      2009-06-02
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Dynamic behavior of swirling premixed flame generated by change in gravitational orientation2009

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Gotoda, Takaya Miyano, Ian G Shepherd
    • 学会等名
      4th European Combustion Meeting 2009
    • 発表場所
      オーストリア, ウイーン
    • 年月日
      2009-04-15
    • 関連する報告書
      2009 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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