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対称性が破れた系の乱流輸送に関する基礎実験

研究課題

研究課題/領域番号 26610194
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 プラズマ科学
研究機関核融合科学研究所

研究代表者

永岡 賢一  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (20353443)

連携研究者 日高 芳樹  九州大学, 工学研究院・エネルギー量子工学部門, 助教 (70274511)
寺坂 健一郎  九州大学, 総合理工学研究院・エネルギー科学部門, 助教 (50597127)
政田 洋平  愛知教育大学, 教育学部・自然科学系, 講師 (30590608)
研究協力者 吉村 信次  核融合科学研究所, 高密度プラズマ物理研究系, 准教授 (50311204)
堀田 彩  名古屋大学, 大学院理学研究科・素粒子宇宙物理学専攻
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
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード乱流 / 構造形成 / 輸送 / 対称性の破れ / 回転乱流 / 電気対流 / 乱流構造形成 / 対称性 / 回転 / 乱流輸送 / 対象性の破れ / 軸性ベクトル場 / スカラー場
研究成果の概要

対称性が破れた系の乱流輸送に関する実験研究として、回転軸が観測領域に平行な場合の回転系の実験を実施した。液晶に混入した微粒子追跡から乱流拡散係数を評価することができるが、粒子ごとのばらつきが大きく、回転軸に平行方向と垂直方向の乱流輸送に回転の影響を見出すことはできなかった。液晶の透過光の計測から視線方向速度の2次元空間分布を計測できるため、速度場の波数スペクトルの評価を行った。回転軸に平行方向と垂直方向の違いを調べた結果、高波数領域では両者はよく一致したが、低波数領域では違いがみられ、乱流構造が回転軸方向に伸びる傾向を初めて観測することに成功した。

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

    (7件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [学会発表] 液晶電気対流を用いた回転乱流の拡散特性2017

    • 著者名/発表者名
      堀田彩、永岡賢一、吉村信次、日高芳樹、寺坂健一郎、小澤直也
    • 学会等名
      物理学会2016年度春季
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 乱流拡散への回転の影響の実験観測2016

    • 著者名/発表者名
      永岡 賢一, 堀田 彩, 吉村 信次, 日高 芳樹, 前田 和也, 小澤 直也, 寺坂 健一郎, 大島 慎介, 小林 達哉
    • 学会等名
      日本物理学会(秋)
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Experimental Study of Turbulent Transport and the Effect of Rotation in an Eelectro-Convection2016

    • 著者名/発表者名
      K. Nagaoka, S. Yoshimura, S. Hotta, N. Ozawa, Y. Hidaka, K. Maeda, K. Terasaka, S. Ohshima, T. Kobayashi, M. Kubo, R. Ishikawa and N. Yokoi
    • 学会等名
      East-Asia School and Workshop on Laboratory, Space, and Astrophysical Plasmas
    • 発表場所
      Tsukuba
    • 年月日
      2016-07-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 系の回転が乱流スペクトルと乱流輸送に与える影響2016

    • 著者名/発表者名
      永岡賢一、吉村信次、小林達哉、日高芳樹、前田和也、寺坂健一郎、大島慎介
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 発表場所
      首都大学東京
    • 年月日
      2016-03-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 液晶電気対流による乱流の構造 と輸送現象についての研究2015

    • 著者名/発表者名
      日高芳樹, 前田和也, 永岡賢一, 吉村信次, 寺坂健一郎, 岡部弘高, 原一広
    • 学会等名
      2015年日本液晶学会討論会
    • 発表場所
      東工大
    • 年月日
      2015-09-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 回転流体中の乱流輸送の基礎実験2014

    • 著者名/発表者名
      永岡 賢一, 吉村 信次, 日高 芳樹, 寺坂 健一郎, 小林 達哉, 横井 喜充, 政田 洋平, 三浦 英昭, 久保 雅仁, 石川 遼子
    • 学会等名
      Plasma Conference 2014
    • 発表場所
      朱鷺メッセ、新潟市
    • 年月日
      2014-11-18 – 2014-11-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] A New Experimental Approach to Turbulent Transport in Complex Systems2014

    • 著者名/発表者名
      K. Nagaoka, S. Yoshimura, Y. Masada, Y. Hidaka, N. Yokoi, S. Tsuneta, M. Kubo, R. Ishikawa, K. Terasaka, H. Miura
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合 2014
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、横浜市
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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