複雑境界をともなう乱流の情報縮約手法の開発：ウェーブレットの視点から

• 研究課題/領域番号: 24760063
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 工学基礎
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 岡本 直也 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80547414)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2013年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2012年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: ウェーブレット / 乱流 / アダプティブ / シミュレーション / wavelet / adaptive / 非定常 / 複雑形状 / 任意形状 / 間欠性 / 情報縮約

研究成果の概要

任意形状の壁に囲まれた弱圧縮流れに対するウェーブレットアダプティブシミュレーション手法(CVS手法)の開発を行った。カルテシアン座標で複雑形状や境界条件を扱うことのできるVP法を用いた。CVS手法では、各時刻で流れ場のウェーブレット変換を行うことで、局所的に格子を細分化し、流れ場とアダプティブ格子を時間的に発展させる。急拡大領域をもつ２次元チャネル流れに対し、CVS手法の正確さと効率を評価した。CVS手法は、一様格子上のシミュレーション手法によって得られた速度場の時間発展をよく保持しながらも、CPUコストをよく削減することがわかった。

研究成果

• [雑誌論文] Small-scale anisotropic intermittency in magnetohydrodynamic turbulence at low magnetic Reynolds numbers (2014)
  • 著者名/発表者名: Naoya Okamoto, Katsunori Yoshimatsu, Kai Schneider, and Marie Farge
  • 雑誌名: Phys. Rev. E 巻: 89 号: 3 ページ: 1-10
  • DOI: 10.1103/physreve.89.033013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coherent vorticity and current density simulation of three-dimensional magnetohydrodynamic turbulence using orthogonal wavelets (2012)
  • 著者名/発表者名: K.Yoshimatsu, N.Okamoto, Y.Kawahara, K.Schneider, M.Farge
  • 雑誌名: Geophysical and Astrophysical Fluid Dynamics 巻: (印刷中)(in press) 号: 1-2 ページ: 1-20
  • DOI: 10.1080/03091929.2012.654790
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coherent Vorticity and Current Density Simulation of Magnetohydrodynamic Turbulence (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Yoshimatsu, N. Okamoto, Y. Kawahara, K. Schneider, and M. Farge,
  • 雑誌名: Proceedings of 31st JSST Annual Conference JSST 2012 International Conference on Simulation Technology Sep. 27-28, 2012, Kobe, Japan ページ: 184-189
  • 査読あり
• [雑誌論文] On freely decaying, anisotropic, axisymmetric Saffman turbulence (2012)
  • 著者名/発表者名: Davidson P.A., Okamoto N. and Kaneda Y.
  • 雑誌名: Journal of Fluid Mechanics 巻: 706 ページ: 150-172
  • DOI: 10.1017/jfm.2012.242
  • 査読あり
• [学会発表] Adaptive Wavelet Simulation for Weakly Compressible Flow Bounded by Solid Walls of Arbitrary Shape (2015)
  • 著者名/発表者名: Naoya Okamoto, Margarete Domingues, Katsunori Yoshimatsu, Kai Schneider
  • 学会等名: 2015 SIAM Conference on Computational Science and Engineering
  • 発表場所: Salt Lake City, Utah, USA
  • 年月日: 2015-03-14 – 2015-03-18
• [学会発表] Directional multi-scale statistics of quasi-statis magnetohydrodynamic turbulence (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Okamoto, K. Yoshimatsu, K. Schneider, M. Farge
  • 学会等名: Turbulence Colloquium Mediterranea, TCM 2013
  • 発表場所: Sidi Bou Said, Tunis, Tunisia
  • 招待講演
• [学会発表] Directional multi-scale statistics of quasi-statis magnetohydrodynamic turbulence (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Okamoto, K. Yoshimatsu, K. Schneider, M. Farge
  • 学会等名: 55th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics
  • 発表場所: Denver, Colorado, USA
• [学会発表] The Lack Of Return To Isotropy In Decaying, Axisymmetric, Saffman Turbulence (2013)
  • 著者名/発表者名: Peter Davidson, Naoya Okamoto, Yukio Kaneda
  • 学会等名: European Turbulence Conference 14
  • 発表場所: Lyon, France
• [学会発表] 低磁気レイノルズ数MHDチャネル乱流における乱流・非乱流界面 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大竹悠介， 岡本直也， 石原 卓
  • 学会等名: 第27回 数値流体力学シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] Coherent vorticity and current density simulation of three-dimensional magnetohydrodynamic turbulence using orthogonal wavelets (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Yoshimatsu, N. Okamoto, Y. Kawahara, K. Schneider and M. Farge
  • 学会等名: American Physical Society 65th Annual DFD Meeting
  • 発表場所: San Diego, California
• [学会発表] Coherent Vorticity and Current Density Simulation of Magnetohydrodynamic Turbulence (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Yoshimatsu, N. Okamoto, Y. Kawahara, K. Schneider, and M. Farge
  • 学会等名: 31st JSST Annual Conference JSST 2012 International Conference on Simulation Technology
  • 発表場所: Kobe, Japan
• [学会発表] Coherent vorticity simulation of three-dimensional forced homogeneous isotropic turbulence using orthogonal wavelets (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Okamoto, K. Yoshimatsu, K. Schneider, M. Farge and Y. Kaneda
  • 学会等名: 6th EUROPEAN CONGRESS ON COMPUTATIONAL METHODS IN APPLIED SCIENCES AND ENGINEERING
  • 発表場所: Vienna, Austria
• [学会発表] 一様磁場中における電磁流体チャネル乱流の直接数値計算 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大竹悠介、岡本直也、石原卓
  • 学会等名: 日本流体力学会年会2012
  • 発表場所: 高知
• [備考] 名古屋大学 教員データベースシステム
  • URL: http://profs.provost.nagoya-u.ac.jp/view/html/100002236_ja.html
• [備考] Ｇｏｏｇｌｅ Ｓｃｈｏｌａｒ
  • URL: http://scholar.google.com/citations?user=t8rhBqMAAAAJ&hl=en
• [備考] 名古屋大学 教員データベースシステム
  • URL: http://profs.provost.nagoya-u.ac.jp/view/html/100002236_ja.html
• [備考] 名古屋大学 教員プロフィール
  • URL: http://profs.provost.nagoya-u.ac.jp/view/html/100002236_ja.html