| 研究課題/領域番号 |
04650167
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| 研究機関 | 大阪工業大学 |
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研究代表者 |
山本 正明 大阪工業大学, 工学部, 助教授 (70191442)
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| 研究分担者 |
杉山 司郎 大阪工業大学, 工学部, 助教授 (70079549)
中林 幸三郎 摂南大学, 工学部, 助教授 (30207857)
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| キーワード | 流体工学 / 曲管内流れ / 二次流れ / 非定常流れ / 数値実験 / 周期流れ / カオス / 分岐解 |
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| 研究概要 |
アスペクト比2の長方形断面を有する曲がり流路内二次流れについて、ホップ分岐以上で生じる周期および擬周期流れについて数値実験した。多重周期流れにおける各流れパターンの変化について記号力学の考え方を適用することによって考察した。その結果、各流れパターンは安定な平衡状態をもたずに、各パターンからなるサイクルが安定であった。非対称流れが間欠的に表れるディーン数領域において、速度位相空間上で得られるアトラクターは若干のフラクタル性を示すが、ほぼ2次元的であった。そのアトラクターは周期軌道に沿って折りたたみ構造が見いだされた。この種の流れはストレンジアトラクター形のカオスになることが予想された。これらの結果をまとめて機械学会論文誌に発表した。また同じ流れに対して、逐次置換法の替わりに同時置換法を用い、できるだけ非対称攪乱を抑えて計算した。その結果、対称流れが得られたが、その流れは構造的に不安定であった。ホップ分岐する前に定常解から定常解への分岐が認められた。ホップ分岐以上の流れでは周期倍化現象が明確に確認された。また、アトラクターは流れを記述する位相空間の次元が減少するので、幾何学的にシンプルなアトラクター曲面が得られ、その形状はレスラーモデルに類似していた。このアトラクターにも折りたたみ構造が見いだされ、最終的にはストレンジアトラクターのカオスが存在することが予想された。現在、これらの結果を機械学会論文誌に発表するために執筆中である。またこの研究とは別に、理論解明の予備研究として直線流路内の完全に発達した流れについて級数展開による発展モデル式を導いた。多くの興味ある結果が得られたが、零解以外に定常解の存在が予想された。また、この手法は曲がり流路内流れの発展モデル式による解析にも容易に適用されることが確認された。
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