超流動流れにおける壁乱流の普遍則の検証と古典乱流場との統一的解釈の試み

• 研究課題/領域番号: 25K01154
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分19010:流体工学関連
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 辻 義之 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (00252255)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円); 2027年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2026年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2025年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
• キーワード: 乱流 / 高レイノルズ数流れ / 量子乱流

研究開始時の研究の概要

液体ヘリウム(He)は絶対温度2.17[K]において相転移をおこし、粘性の無い超流動成分が出現する。超流動成分中には循環を伴う量子渦が存在するが、渦軸まわりには粘性のあるHeを付随している。この構造は古典乱流（水や空気の流れ）中の微細渦と類似している。本研究では両者の類似性に着目し、超流動流れの乱流を古典乱流の知見を介して統一的に解釈することを目的とする。超流動風洞を用いて定常な流れを作り、画像速度計測法から変動速度を算出して速度普遍則の存在と渦の階層構造を定め、量子乱流場の特徴づけをおこなう。