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乱流中のスケール間エネルギー輸送の解析的評価

研究課題

研究課題/領域番号 26420122
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 流体工学
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

小林 宏充  慶應義塾大学, 法学部(日吉), 教授 (60317336)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2014年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード流体工学 / 乱流 / 数値流体力学 / LES / 渦 / エネルギー輸送 / SGSモデル
研究成果の概要

格子サイズ以上の渦は直接計算し、格子サイズ(SGS)以下の渦はモデル化するラージエディシミュレーション(LES)において、SGSモデル項の影響は、直接計算から検討できるが、複雑な乱流中ではその振る舞いはよくわからない。そこで、解析的な漸近解が知られ、乱流中の渦を模擬している楕円形バーガーズ渦に空間フィルタをかけることで、楕円渦周りのSGSエネルギー輸送について検討をした。
その結果、大きなスケールから小さなスケールへのエネルギーの順輸送とその逆輸送は、楕円渦の周りに四重極に分布することがわかった。また、LESでモデル化するSGS応力テンソルの各項のエネルギー輸送の違いも可視化して明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 学会発表 (14件) (うち国際学会 7件) 備考 (2件)

  • [学会発表] Analytical study on the SGS force around an elliptic Burgers vortex2016

    • 著者名/発表者名
      Hiromichi Kobayashi
    • 学会等名
      The 69th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics
    • 発表場所
      Portland, USA
    • 年月日
      2016-11-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 適合格子細分化法を導入した格子ボルツマン法のGPU計算による自転車競技の空力解析2016

    • 著者名/発表者名
      長谷川雄太,青木 尊之,小林宏充
    • 学会等名
      日本機械学会 第29回計算力学講演会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2016-09-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 楕円形バーガーズ渦周りのSGS力に関する解析2016

    • 著者名/発表者名
      小林宏充
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Energy transfer across scales around elliptic Burgers vortices2016

    • 著者名/発表者名
      Hiromichi Kobayashi
    • 学会等名
      The 24th International Congress of Theoretical and Applied Mechanics (The 24th ICTAM 2016)
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 年月日
      2016-08-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A new method of a priori test using analytical solution of flows around elliptical Burgers vortex”, European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS Congress 2016)2016

    • 著者名/発表者名
      Hiromichi Kobayashi
    • 学会等名
      European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS Congress 2016)
    • 発表場所
      Crete Island, Greece
    • 年月日
      2016-06-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Aerodynamics study using locally mesh-refined lattice Boltzmann method for a GPU computation”, European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS Congress 2016)2016

    • 著者名/発表者名
      Yuta Hasegawa, Takayuki Aoki, Hiromichi Kobayashi
    • 学会等名
      European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS Congress 2016)
    • 発表場所
      Crete Island, Greece
    • 年月日
      2016-06-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] LESにおける楕円形バーガーズ渦を用いたアプリオリテストの検討2016

    • 著者名/発表者名
      小林宏充
    • 学会等名
      第31回生研TSFDシンポジウム
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所(東京都・目黒区)
    • 年月日
      2016-03-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 古典乱流中に見られる楕円形バーガーズ渦周りのスケール間エネルギー輸送の解析2016

    • 著者名/発表者名
      小林宏充
    • 学会等名
      平成27年度物性研究所短期研究会「量子乱流と古典乱流の邂逅」
    • 発表場所
      東京大学物性研究所(千葉県・柏市)
    • 年月日
      2016-01-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] LESにおける楕円形バーガーズ渦周りのSGSエネルギー輸送2015

    • 著者名/発表者名
      小林宏充
    • 学会等名
      第29回数値流体力学シンポジウム
    • 発表場所
      九州大学(福岡県・春日市)
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 楕円形バーガーズ渦周りのSGSエネルギー輸送に関する解析2015

    • 著者名/発表者名
      小林宏充
    • 学会等名
      日本物理学会 2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府・吹田市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Energy transfer around Burgers vortex for LES2015

    • 著者名/発表者名
      Hiromichi Kobayashi
    • 学会等名
      ASME-JSME-KSME Joint Fluids Engineering Conference 2015
    • 発表場所
      Soul (Korea)
    • 年月日
      2015-07-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical Study on Liquid Metal Magnetohydrodynamic Turbulent Flows under Various Electrical Circuit Conditions2015

    • 著者名/発表者名
      Hiromichi Kobayashi, Liancheng Hu, Yoshihiro Okuno
    • 学会等名
      nternational Conference on Computational & Experimental Engineering and Sciences (ICCES'15)
    • 発表場所
      Reno (USA)
    • 年月日
      2015-07-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analytical and numerical analyses of energy transfer around elliptical Burgers vortices for LES2015

    • 著者名/発表者名
      Hiromichi Kobayashi
    • 学会等名
      The 9th Symposium on Turbulence and Shear Flow Phenomena (TSFP-9)
    • 発表場所
      Melbourne (Australia)
    • 年月日
      2015-06-30
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analytical approach to the energy transfer around elliptic Burgers vortices2014

    • 著者名/発表者名
      Hiromichi Kobayashi
    • 学会等名
      the 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
  • [備考] 慶應義塾大学業績ページ

    • URL

      http://k-ris.keio.ac.jp/Profiles/72/0007193/profile.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 業績ページ

    • URL

      http://k-ris.keio.ac.jp/Profiles/72/0007193/profile.html

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書 2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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