| 研究概要 |
平成11年度の研究は大筋年度当初の研究実施計画に基づき,遂行された.以下に研究の進展状況を纏める.
目的 (A) 確率過程モデルによるシミュレーション
従来の粒子速度に関する確率過程モデルに加えて,スカラー量に分子混合モデルを導入し,確率密度関数法により,格子乱流中の2次の反応を伴う混合層の変動スカラー場の計算を行い,実験と比較した.その際,分子混合モデルとして,Curlのモデル,修正Curlのモデル,Valinoらの二項ランジュバンモデルを試み,二項ランジュバンモデルがスカラー量確率密度関数分布の予測に最適であることを示した.次に,円管乱流中の壁面上軸対称線熱源からの熱の拡散場を,速度に対する一般化ランジュバンモデルと分子混合に対する二項ランジュバンモデルを使用して計算した.その結果,2次モーメントの分布まで実験とよく一致することを示した.
目的 (B) ランダムフーリエモード法によるシミュレーション
今年度は,無反応の場合の格子乱流中のプルーム変動濃度場をフーリエモード法と2粒子対逆拡散法により計算した.その結果,連続点源に関しては,スカラー量の平均値,rms値ともに実験結果とよく一致した.次に物体まわりのプルーム拡散場の計算が行われた.まず流れ方向に乱れ速度rms値と長さスケールが変化する実際に近い格子乱流場をランダムフーリエモード法により発生させ,ついでこれに急激変形理論を組み合わせることにより,2次元円柱まわりの乱流場を構成することに成功した.その後,円柱に垂直に衝突する点源プルーム拡散場の計算を行った.その結果,円柱まわりの拡散場の広がりには,物体後流渦の影響が重要であることがわかった.今後は,後流渦の強さを正しく評価し,物体周りのスペクトルの変化を調べ,さらに分子混合モデルとの結合より平均および変動スカラー場の計算をする予定である.
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