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ロウソク火炎群の非線形振動・同期から俯瞰する気象現象のパターン動力学

研究課題

研究課題/領域番号 24654125
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 数理物理・物性基礎
研究機関山口大学

研究代表者

三池 秀敏  山口大学, その他部局等, 名誉教授 (10107732)

連携研究者 長 篤志  山口大学, 大学院理工学研究科, 准教授 (90294652)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013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)
2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2012年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード非線形振動子 / ロウソク火炎 / 同期 / 気象現象 / パターンダ動力学 / パターンダイナミックス / 拡散火炎
研究概要

束にしたロウソクの炎が規則的振動(約10HZ)を示すことは最近まで知られてなかった。本研究は、この振動メカニズムを解明するため、炎の周りの温度分布や気流の速度分布の画像解析を行った。その結果、1)炎の上空に形成される渦流が下降し炎にタッチした時に振動が開始される、2)炎上空の気流の上昇速度は無振動時に比べ振動時に速くなる(約5倍)、3)上空の渦流は、気象現象との類推により、不完全燃焼したロウの蒸気が上空で冷やされ”ロウの蒸気の雲”となって下降する際に形成される、4)”ロウの蒸気の雲”が蓄積し下方に広がる結果、爆発的燃焼が生じ振動時の気流の速度を上昇させる、など炎の振動メカニズムを提案した。

報告書

(3件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (26件) (うち招待講演 8件) 備考 (6件)

  • [雑誌論文] Mechanism of Candle Flame Oscillation: Explosive and Repeated Combustion Induced by Air Turbulence above the Candle Flame2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Nagamine, K. Otaka, H. Zuiki, H. Miike, A. Osa
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 内視鏡画像における動きを基にした色の強調処理2012

    • 著者名/発表者名
      大高光輝、長篤志、杉村敦彦、西川潤、坂井田功
    • 雑誌名

      画像の認識・理解シンポジウム論文集

      巻: MIRU2012 ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 内視鏡画像における動き情報を基にした色の強調処理2012

    • 著者名/発表者名
      大高洸輝、長篤志、杉村敦彦、西川潤、坂井田功
    • 雑誌名

      画像の認識・理解シンポジウム論文集

      巻: MIRU2012 ページ: 1-6

    • NAID

      120006665785

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanism of Candle Flame Oscillation : Explosive and Repeated Combustion Induced by Air Turbulence above the Candle Flame

    • 著者名/発表者名
      Y. Nagamine, K. Otaka, H. Zuiki, H. Miike, A. Osa
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: (投稿中)

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Effect of Random Walk and Dependence on Coupling Length for Synchronous Flashing of Fireflies in Computer Simulation2013

    • 著者名/発表者名
      S. Takemoto, Y. Nagamine, H. Miike, A. Osa
    • 学会等名
      Symposium on Spatio-temporal Organization in Non-equilibrium System
    • 発表場所
      九州大学、福岡市
    • 年月日
      2013-02-23
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Motion Visualization Using an Impulse Response Model in Human Vision2013

    • 著者名/発表者名
      K. Otaka, A. Osa, H. Miike, K. Okada
    • 学会等名
      Symposium on Spatio-temporal Organization in Non-equilibrium System
    • 発表場所
      九州大学、福岡市
    • 年月日
      2013-02-23
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Hydro-chemical Solitary Wave in BZ-solution : the riddle of speed acceleration of the big wave2013

    • 著者名/発表者名
      H. Miike
    • 学会等名
      Symposium on Spatio-temporal Organization in Non-equilibrium System
    • 発表場所
      九州大学、福岡市
    • 年月日
      2013-02-23
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] From Nonlinear Science to Perceptual and Design Engineering2013

    • 著者名/発表者名
      H. Miike
    • 学会等名
      The 2^<nd> German-Japan Workshop on"Nonlinear Science and KANSEI Informatics"
    • 発表場所
      セントコア山口、山口市
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 運動鮮鋭火技法を用いた火災振動するロウソク上空の気流の検出2013

    • 著者名/発表者名
      長峯裕子、大高光輝、瑞木広幸、三池秀敏、長篤志
    • 学会等名
      数理モデリング研究会
    • 発表場所
      北海道大学、札幌市
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] ロウソクの科学から見えてくる火災旋風、竜巻、台風の謎2013

    • 著者名/発表者名
      三池秀敏
    • 学会等名
      数理モデリング研究会
    • 発表場所
      北海道大学、札幌市
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Computer Simulation of Synchronous Flashing of Fireflies Considering Effect of Random Walk and Dependence on Interaction Distance2013

    • 著者名/発表者名
      S. Takemoto, Y. Nagamine, H. Miike, A. Osa
    • 学会等名
      7^<th> International Conference"Engineering of Chemical Complexity"
    • 発表場所
      バーネミュンデ市、ドイツ
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Descending Motion of Vortex Associated with Candle Flame Oscillation2013

    • 著者名/発表者名
      H. Zuiki, K. Otaka, Y. Nagamine, H. Miike, A. Osa
    • 学会等名
      7^<th > International Conference"Engineering of Chemical Complexity"
    • 発表場所
      バーネミュンデ市、ドイツ
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] ロウソクの科学から見えてくる火災旋風・竜巻・台風の謎2013

    • 著者名/発表者名
      三池秀敏
    • 学会等名
      数理モデリング研究会
    • 発表場所
      北海道大学電子科学研究所(札幌市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 運動鮮鋭化技法を用いた火炎振動するロウソク上空の気流の検出2013

    • 著者名/発表者名
      長峯裕子、大高光輝、瑞木広幸、三池秀敏、長篤志
    • 学会等名
      数理モデリング研究会
    • 発表場所
      北海道大学電子科学研究所(札幌市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] From Nonlinear Science to Perceptual Science and Design Rngineering2013

    • 著者名/発表者名
      H. Miike
    • 学会等名
      The 2nd German-Japanese Workshop on "Nonlinear Science and KANSEI Informatics"
    • 発表場所
      セントコア山口(山口市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Descending motion of vortex associated with candle flame oscillation2013

    • 著者名/発表者名
      H. Zuiki, K. Otaka, Y. Nagamine, H. Miike, A. Osa
    • 学会等名
      7th International Conference "Engineerin of Chemical Complexity"
    • 発表場所
      バーネミュンデ(ドイツ)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Computer simlation of synchronous flashing of fireflies considering effect of random walk and dependence on interaction distance2013

    • 著者名/発表者名
      S. Takemoto, Y. Nakamine, H. Miike, A. Osa
    • 学会等名
      7th International Conference "Engineerin of Chemical Complexity"
    • 発表場所
      バーネミュンデ(ドイツ)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Hydro-chemical solitary wave in BZ-solution: the riddle of speed accerelation of the big wave2013

    • 著者名/発表者名
      Hidetoshi Miike
    • 学会等名
      Symposium on "Spatio-temporal Organization in Non-equilibrium Systems"
    • 発表場所
      福岡市九州大学職員会館
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Motion visualization using an impulse response model in human vision2013

    • 著者名/発表者名
      Koki Otaka, Atsushi Osa, Hidetoshi Miike, Koichi Okada
    • 学会等名
      Symposium on "Spatio-temporal Organization in Non-equilibrium Systems"
    • 発表場所
      福岡市九州大学職員会館
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of random walk and dependence on coupling length for synchronous flashing of fireflies in computer simulation2013

    • 著者名/発表者名
      Shun Takemoto, Yuko Nagamine, Hidetoshi Miike, Atsushi Osa
    • 学会等名
      Symposium on "Spatio-temporal Organization in Non-equilibrium Systems"
    • 発表場所
      福岡市九州大学職員会館
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 化学反応が励起する流体現象のリズムと階層性2012

    • 著者名/発表者名
      三池秀敏
    • 学会等名
      第22回非線形反応と協同現象研究会
    • 発表場所
      お茶の水女子大学、東京都
    • 年月日
      2012-12-08
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ロウソク火炎の振動に伴う対流の構造と相互作用の可視化2012

    • 著者名/発表者名
      瑞木広幸、長峯裕子、三池秀敏、長篤志
    • 学会等名
      第22回非線形反応と協同現象研究会
    • 発表場所
      お茶の水女子大学、東京都
    • 年月日
      2012-12-08
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] ランダムウォークと結合の距離依存性を含んだホタル同期シミュレーション2012

    • 著者名/発表者名
      竹本駿、長峯裕子、三池秀敏、長篤志
    • 学会等名
      第22回非線形反応と協同現象研究会
    • 発表場所
      お茶の水女子大学、東京都
    • 年月日
      2012-12-08
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Emergent Pattern Dynamics in Reaction-Diffusion-Convection System2012

    • 著者名/発表者名
      H. Miike
    • 学会等名
      Japan-German Workshop"Emergent Phenomena in Spatial Patterns"
    • 発表場所
      マグデブルグ大学、マグデブルグ市、ドイツ
    • 年月日
      2012-09-25
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ロウソク火炎の振動に伴う対流構造の可視化・湯気や線香の挙動との比較2012

    • 著者名/発表者名
      瑞木広幸、長篤志、三池秀敏
    • 学会等名
      反応・拡散・対流研究会
    • 発表場所
      北海道大学、札幌市
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 非線形振動子のリズムの同期から構造化する自然2012

    • 著者名/発表者名
      三池秀敏
    • 学会等名
      視覚の非線形科学に関するミニ研究会
    • 発表場所
      山口大学、宇部市
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 非線形振動子のリズムの同期から構造化する自然2012

    • 著者名/発表者名
      三池秀敏
    • 学会等名
      視覚の非線形科学に関するミニ研究会(山口大学)
    • 発表場所
      宇部市山口大学工学部
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] ロウソク火炎の振動に伴う渦状対流構造の可視化・湯気や線香の挙動との比較検討2012

    • 著者名/発表者名
      瑞木広幸、長篤志、三池秀敏
    • 学会等名
      反応・拡散・対流研究会(北海道大学)
    • 発表場所
      札幌市北海道大学電子科学研究所
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Emergent pattern dynamics in reaction-diffusion-convection system2012

    • 著者名/発表者名
      Hidetoshi Miike
    • 学会等名
      Japanese-German Workshop "Emerging Phenomena in Sapatial Patterns"
    • 発表場所
      ドイツ・マグデブルグ市マグデブルグ大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 化学反応波が励起する流体現象のリズムと階層性

    • 著者名/発表者名
      三池秀敏
    • 学会等名
      第22回非線形反応と協同現象研究会(日本化学会)
    • 発表場所
      東京都お茶の水女子大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] (1)ロウソク火炎群の非線形振動・同期から俯瞰する気象現象のパターン動力学

    • URL

      http://npepva.eng.yamaguchi-u.ac.jp/houga/houga.html

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考] (2)映像情報科学研究室

    • URL

      http://www.sip.eee.yamaguchi-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考] ロウソク火炎群の非線形振動・同期から俯瞰する気象現象のパターン動力学

    • URL

      http://npepva.eng.yamaguchi-u.ac.jp/houga/houga.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 映像情報科学研究室

    • URL

      http://www.sip.eee.yamaguchi-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 創発的脳機能としての視覚の非線形物理とその応用

    • URL

      http://npepva.eng.yamaguchi-u.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考] 映像情報科学研究室

    • URL

      http://www.sip.eee.yamaguchi-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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