非軸対称渦モデルの構築と渦線バンドル束との相互作用による渦の自己組織化の解明

• 研究課題/領域番号: 25K07589
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 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: 愛知工業大学
• 研究代表者: 中山 雄行 愛知工業大学, 工学部, 准教授 (50440631)
• 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: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2027年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2026年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2025年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
• キーワード: 渦 / 非対称 / 渦モデル / 渦線バンドル束 / 相互作用

研究開始時の研究の概要

本研究は、リアリスティックな非軸対称渦の速度構造、即ち楕円的渦流軌道かつ吸込み・湧出し流れの双方を伴う渦の速度構造を明らかにする。また、これに基づき3次元渦モデルを構築する。更に、渦流と渦線の双方の幾何学特性に着目し、これらの相互作用による渦の自己組織化・構造形成のメカニズムを解明する。これらは、研究代表者が導出した物理量・空間を応用し、乱流の直接数値シミュレーションと数理的理論考察にて行う。これにより、様々な流体分野にて重要な影響を及ぼす渦の渦伸長等の物理特性、渦領域形成の基盤的メカニズムが明らかとなり、非軸対称特性に基づく渦の弱体化や制御等の技術に資する。