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時間フィルターに基づくハイブリッド乱流方程式の解析とモデリング

研究課題

研究課題/領域番号 22560156
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 流体工学
研究機関東京大学

研究代表者

半場 藤弘  東京大学, 生産技術研究所, 教授 (20251473)

連携研究者 横井 喜充  東京大学, 生産技術研究所, 助教 (50272513)
研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2011年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2010年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード乱流モデル / RANS / LES / ハイブリッドモデル
研究概要

空間フィルターを用いてチャネル乱流の速度方程式の解析を行った。RANSとLES領域の界面近くで、非可換性による付加項が応力揺らぎや乱流エネルギー収支で重要な役割を果たすことがわかった。また時間積分を用いた新しい長さスケールを導入し、渦拡散率と渦粘性率の輸送方程式を理論的に導いた。レイノルズ応力、渦粘性率、長さスケールがそれぞれの輸送方程式の生成項を通じて密接に関連することが示された。

報告書

(4件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (24件)

  • [雑誌論文] Exact transport equation for eddy diffusivity in turbulent shear flow2013

    • 著者名/発表者名
      F.Hamba,
    • 雑誌名

      Theoretical and Computational Fluid

      巻: Vol.27

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 乱流の渦粘性率の輸送方程式2013

    • 著者名/発表者名
      半場藤弘
    • 雑誌名

      生産研究

      巻: Vol.65 ページ: 43-46

    • NAID

      130003368430

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] Exact transport equation for eddy diffusivity in turbulent shear flow2013

    • 著者名/発表者名
      F.Hamba
    • 雑誌名

      Theoretical and Computational Fluid Dynamics

      巻: Vo.27 号: 5 ページ: 651-664

    • DOI

      10.1007/s00162-012-0271-0

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Filtering for the inverse problem of convection-diffusion equation with a point source2012

    • 著者名/発表者名
      F.Hamba, S.Abe, D.Kitazawa, S.Kato
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: Vol.81 ページ: 114401-114401

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Filtering for the inverse problem of convection-diffusion equation with a point source2012

    • 著者名/発表者名
      F.Hamba,S.Abe,D.Kitazawa,S.Kato
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: Vol.81 号: 11 ページ: 114401-114401

    • DOI

      10.1143/jpsj.81.114401

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 乱流の渦拡散率の輸送方程式2012

    • 著者名/発表者名
      半場藤弘
    • 雑誌名

      生産研究

      巻: Vol.64 ページ: 9-12

    • NAID

      130002100872

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] 乱流における非一様効果の理論的解法2012

    • 著者名/発表者名
      有木健人, 半場藤弘
    • 雑誌名

      生産研究

      巻: Vol.64 ページ: 27-30

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] Analysis of filtered Navier-Stokes equation for hybrid RANS/LES simulation2011

    • 著者名/発表者名
      F.Hamba
    • 雑誌名

      Physics of Fluids

      巻: Vol.23 ページ: 15108-15108

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of filtered Kavier-Stokes equation for hybrid RANS/LES simulation2011

    • 著者名/発表者名
      F.Hamba
    • 雑誌名

      Physics of Fluids

      巻: Vol.23 ページ: 0151081-13

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 点源放出の1次元拡散方程式の逆問題2011

    • 著者名/発表者名
      半場藤弘, 安部諭, 北澤大輔, 加藤信介
    • 雑誌名

      生産研究

      巻: Vol.63 ページ: 65-69

    • NAID

      130000670881

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [雑誌論文] 平均的Lagrange座標を用いた共変的な非一様乱流統計理論2011

    • 著者名/発表者名
      有本健人, 半場藤弘
    • 雑誌名

      生産研究

      巻: Vol.63 ページ: 83-90

    • NAID

      130000670884

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 乱流の渦粘性率の局所近似と輸2013

    • 著者名/発表者名
      半場藤弘
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学(広島県)
    • 年月日
      2013-03-26
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Transport equation for eddy viscosity in turbulence2012

    • 著者名/発表者名
      F.Hamba
    • 学会等名
      International Computational Mechanics Symposium 2012
    • 発表場所
      神戸大学(兵庫県)
    • 年月日
      2012-10-10
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 乱流の渦拡散率に伴う長さスケールの輸送方程式2012

    • 著者名/発表者名
      半場藤弘
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学(兵庫県)
    • 年月日
      2012-03-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 乱流の渦拡散率と長さスケールの輸送方程式2011

    • 著者名/発表者名
      半場藤弘
    • 学会等名
      第25回数値流体力学シンポジウム
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府)
    • 年月日
      2011-12-19
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 乱流の渦拡散率の輸送方程式2011

    • 著者名/発表者名
      半場藤弘
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学(富山県)
    • 年月日
      2011-09-23
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] A statistical theory for inhomogeneous turbulent flow formulated in the mean-Lagrangian coordinates2011

    • 著者名/発表者名
      T.Ariki, F.Hamba
    • 学会等名
      13th European Turbulence Conference
    • 発表場所
      Warsaw, Poland
    • 年月日
      2011-09-13
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
  • [学会発表] チャネル乱流における渦拡散率 輸送方程式の解析2011

    • 著者名/発表者名
      半場藤弘
    • 学会等名
      日本流体力学会年会 2011
    • 発表場所
      首都大学東京(東京都)
    • 年月日
      2011-09-08
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] チャネル乱流における渦拡散率輸送方程式の解析2011

    • 著者名/発表者名
      半場藤弘
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2011
    • 発表場所
      首都大学東京(東京都)
    • 年月日
      2011-09-08
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Incorporation of helicity effects in sub-grid scale models, NORDITA Program on Dynamo2011

    • 著者名/発表者名
      N.Yokoi
    • 学会等名
      Dynamical Systems and Topology
    • 発表場所
      Stockholm, Sweden
    • 年月日
      2011-08-05
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Incorporation of helicity effects in sub-grid scale models2011

    • 著者名/発表者名
      N.Yokoi
    • 学会等名
      NORDITA Program on Dynamo, Dynamical Systems and Topology
    • 発表場所
      Stockholm, Sweden
    • 年月日
      2011-08-05
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Energy transfer of hybrid-filtered velocity field in turbulent channel flow2011

    • 著者名/発表者名
      F.Hamba
    • 学会等名
      Seventh International Symposium on Turbulence and Shear Flow Phenomena
    • 発表場所
      Ottawa, Canada
    • 年月日
      2011-07-31
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
  • [学会発表] 平均的Lagrange座標を用いた共変的な非一様乱流統計理論2011

    • 著者名/発表者名
      有木健人, 半場藤弘
    • 学会等名
      日本物理学会第66回年次大会
    • 発表場所
      新潟大学(新潟県)
    • 年月日
      2011-03-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 非一様乱流理論に対する座標変換共変性の要請とモデルの改善2011

    • 著者名/発表者名
      有木健人, 半場藤弘
    • 学会等名
      第60回理論応用力学講演会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都)
    • 年月日
      2011-03-10
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 点源放出の1次元移流拡散方程式の逆問題2011

    • 著者名/発表者名
      半場藤弘, 安部諭, 北澤大輔, 加藤信介
    • 学会等名
      第60回理論応用力学講演会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都)
    • 年月日
      2011-03-08
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] RANS/LES ハイブリッドフィルターの速度場のエネルギー輸送2010

    • 著者名/発表者名
      半場藤弘
    • 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(神奈川県)
    • 年月日
      2010-12-22
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] RANS/LESハイブリッドフィルターの速度場のエネルギー輸送2010

    • 著者名/発表者名
      半場藤弘
    • 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(神奈川県)
    • 年月日
      2010-12-22
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 点源放出の1次元拡散方程式の逆問題2010

    • 著者名/発表者名
      半場藤弘, 安部諭, 北澤大輔, 加藤信介
    • 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(大阪府)
    • 年月日
      2010-09-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] RANS/LES ハイブリッド計算のた めのフィルター化された速度方程式の解析2010

    • 著者名/発表者名
      半場藤弘
    • 学会等名
      日本流体力学会年会 2010
    • 発表場所
      北海道大学(北海道)
    • 年月日
      2010-09-09
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] RANS/LESハイブリッド計算のためのフィルター化された速度方程式の解析2010

    • 著者名/発表者名
      半場藤弘
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2010
    • 発表場所
      北海道大学(北海道)
    • 年月日
      2010-09-09
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Theoretical investigation of the effect caused by the inhomogeneity of turbulent flow

    • 著者名/発表者名
      T.Ariki
    • 学会等名
      7th International Symposium on Turbulence, Heat and Mass transfer
    • 発表場所
      Sicily, Italy
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Transport equation for eddy viscosity in turbulence

    • 著者名/発表者名
      F.Hamba
    • 学会等名
      International Computational Mechanics Symposium 2012
    • 発表場所
      神戸大学(兵庫県)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Subgrid-scale model with structural effects implemented through the helicity

    • 著者名/発表者名
      N.Yokoi,A.Yoshizawa
    • 学会等名
      Frontiers in Computational Physics: Modeling the Earth System
    • 発表場所
      Colorado, USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 乱流の渦粘性率の局所近似と輸送方程式

    • 著者名/発表者名
      半場藤弘
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学(広島県)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] チャネル乱流におけるエネルギー散逸率輸送方程式

    • 著者名/発表者名
      中村優佑,半場藤弘
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学(広島県)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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