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計算科学的手法による非等方性乱流の動力学の解明及び情報縮約手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25390149
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 計算科学
研究機関名古屋大学

研究代表者

芳松 克則  名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 准教授 (70377802)

研究分担者 岡本 直也  名古屋大学, 大学院工学研究科, 助教 (80547414)
連携研究者 石原 卓  名古屋大学, 大学院工学研究科, 准教授 (10262495)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード数理物理 / 乱流 / ウェーブレット / 計算科学 / 流体物理学
研究成果の概要

直接数値計算を用いて3次元一様乱流の動力学、特に、(1)誤差場の発展、(2)小スケール渦の大スケールの統計への影響、(3)パッシブスカラー乱流の減衰、について調べた。(1)大スケール統計は、小スケールの渦構造に鈍感であること、(2)誤差場のエネルギーは低波数側で波数の4乗、時間の6乗に従って自己相似的に発展すること、大スケールの誤差場が主要な寄与をしていること、(3) スカラー場の大スケール不変量の存在を示した。平行二平板間乱流の直交ウェーブレット解析に基づく情報縮約手法を開発した。約数%の自由度から成る秩序場が、乱流場の統計や渦構造をよく再現することを示した。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 2件、 招待講演 6件)

  • [国際共同研究] ENS, Paris/Aix-Marseille Universite(France)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] Cambridge University(英国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Influence of vortex dynamics and structure on turbulence statistics at large scales2015

    • 著者名/発表者名
      K. Yoshimatsu, K. Anayama and Y. Kaneda
    • 雑誌名

      Physics of Fluids

      巻: 27 号: 5 ページ: 055106-055106

    • DOI

      10.1063/1.4921210

    • NAID

      120006558979

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Coherent vorticity in turbulent channel flow: a wavelet viewpoint2015

    • 著者名/発表者名
      K. Yoshimatsu, T. Sakurai, K. Schneider, M. Farge, K. Morishita, T. Ishihara
    • 雑誌名

      Ninth International Symposium on Turbulence and Shear Flow Phenomena

      巻: --

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Small-scale anisotropic intermittency in magnetohydrodynamic turbulence at low magnetic Reynolds numbers2014

    • 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

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Isotropic boundary adapted wavelets for coherent vorticity extraction in turbulent channel flows2015

    • 著者名/発表者名
      M. Farge, T. Sakurai, K. Yoshimatsu, K. Schneider, K. Morishita,T. Ishihara
    • 学会等名
      68th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics
    • 発表場所
      Boston, Massachusetts, USA
    • 年月日
      2015-11-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Coherent vorticity in turbulent channel flow: a wavelet viewpoint2015

    • 著者名/発表者名
      K. Yoshimatsu, T. Sakurai, K. Schneider, M. Farge, K. Morishita, T. Ishihara
    • 学会等名
      Ninth International Symposium on Turbulence and Shear Flow Phenomena
    • 発表場所
      The University of Melbourne, Australia
    • 年月日
      2015-06-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Influence of vortex dynamics and structure on turbulence statistics at large scales with or without combustion2015

    • 著者名/発表者名
      K. Yoshimatsu
    • 学会等名
      2015 International Workshop on Computational Science and Engineering
    • 発表場所
      Nagoya University, Japan
    • 年月日
      2015-05-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Influence of vortex structure and dynamics on turbulence statistics at large scales2014

    • 著者名/発表者名
      K. Yoshimatsu, K. Anayama, and Y. Kaneda
    • 学会等名
      Workshop on New Perspectives in Quantum Turbulence: experimental visualization and numerical simulation
    • 発表場所
      Nagoya University, Nagoya
    • 年月日
      2014-12-11 – 2014-12-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Volume Penalization法による3次元熱対流の数値計算2014

    • 著者名/発表者名
      澤村陽一、芳松克則、Kai Schneider
    • 学会等名
      第28回数値流体力学シンポジウム
    • 発表場所
      タワーホール船堀、東京
    • 年月日
      2014-12-09 – 2014-12-11
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Influence of vortices on turbulence statistics2014

    • 著者名/発表者名
      K. Anayama, K. Yoshimatsu, Y. Kaneda
    • 学会等名
      67th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2014-11-23 – 2014-11-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Coherent vorticity extraction in turbulent channel flow using anisotropic wavelets2014

    • 著者名/発表者名
      K. Yoshimatsu, T. Sakurai, K. Schneider, M. Farge, K. Morishita, T. Ishihara
    • 学会等名
      67th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2014-11-23 – 2014-11-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Influence of vortex structure and dynamics on turbulence statistics at large scales2014

    • 著者名/発表者名
      K. Yoshimatsu, K. Anayama and Y. Kaneda
    • 学会等名
      Seminaire M2P2, Aix-Marseille Universite
    • 発表場所
      Marseille, France
    • 年月日
      2014-10-23
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Coherent vorticity extraction in turbulent channel flow using orthogonal wavelets2014

    • 著者名/発表者名
      T. Sakurai, K. Yoshimatsu, K. Schneider, M. Farge, K. Morishita, and T. Ishihara
    • 学会等名
      European Fluid Mechanics Conference 10
    • 発表場所
      Copenhagen, Denmark
    • 年月日
      2014-09-14 – 2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 乱流における小スケールの渦構造の大スケールの統計への影響2014

    • 著者名/発表者名
      芳松克則、穴山晃士郎、金田行雄
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学(春日井キャンパス)
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Influence of vortex structure/dynamics on turbulence statistics - Is it so significant?2014

    • 著者名/発表者名
      K. Yoshimatsu, K. Anayama and Y. Kaneda
    • 学会等名
      Waves and Turbulence in Rotating, Stratified and Electrically Conducting Fluids
    • 発表場所
      University of Cambridge, UK
    • 年月日
      2014-07-14 – 2014-07-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 結合コンパクト差分法を用いた3次元熱対流乱流の直接数値計算2013

    • 著者名/発表者名
      久富夏規、芳松克則、石井克哉
    • 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
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Directional multi-scale statistics of quasi-static magnetohydrodynamic turbulence2013

    • 著者名/発表者名
      N. Okamoto, K. Yoshimatsu, K. Schneider, and M. Farge
    • 学会等名
      55th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics
    • 発表場所
      Denver, Colorado, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 3次元等方乱流の予測可能性2013

    • 著者名/発表者名
      芳松克則
    • 学会等名
      日本流体力学会 年会2013
    • 発表場所
      東京農工大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 一様等方性乱流における小スケールの渦構造の大スケールの統計への影響2013

    • 著者名/発表者名
      穴山晃士郎, 芳松克則, 金田行雄
    • 学会等名
      日本流体力学会 年会2013
    • 発表場所
      東京農工大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Predictability of three-dimensional homogeneous turbulence2013

    • 著者名/発表者名
      K. Yoshimatsu
    • 学会等名
      Turbulence Colloquium Mediterranea
    • 発表場所
      Sidi Bou Said, Tunisia
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Directional multi-scale statistics of quasi-statis magnetohydrodynamic turbulence2013

    • 著者名/発表者名
      N. Okamoto, K. Yoshimatsu, K. Schneider, M. Farge
    • 学会等名
      Turbulence Colloquium Mediterranea
    • 発表場所
      Sidi Bou Said, Tunisia
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] On the four-fifths law in magnetohydrodynamic turbulence2013

    • 著者名/発表者名
      K. Yoshimatsu
    • 学会等名
      Eurpean Turbulence Conference 14
    • 発表場所
      Lyon, France
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2022-02-07  

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