| 研究概要 |
平成12年度の研究は前年度の継続として遂行された.研究の進展状況は以下の通りである.
目的(A)確率過程モデルによるシミュレーション
前年度に引き続き,円管内乱流中の壁面上軸対称線熱源からの熱拡散場を計算した.その際,分子混合に対して,新たに二項サンプリングモデル及びDopazoの決定論的モデルを使用した.その結果,どちらのモデルも温度の二次モーメントまで実験とよく一致することを確認した.一方,スカラーpdfの分布においては,二項サンプリングモデルはDopazoのモデルより,より現実的な分布を示すことがわかった.次に,一般化ランジュバンモデルとDopazoのモデルを使用して円管水乱流中の壁面点源プルームの計算を行った.その結果,平均濃度,濃度変動r.m.s.値ともにその分布形状は実験とよく一致した.しかしながら,平均濃度の空間的拡がりについては実験結果とずれがみられ,その原因解明が今後の課題である.さらに,2次元チャネル乱流の確率シミュレーションも行われた.
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
前年度の成果をふまえ,均一平均速度を持つ一様等方性乱流中に置かれた2次元円柱周りの乱流場を,ランダムフーリエモード法と急激変形理論及び後流渦放出モデルを組み合わせることによりシミュレートした.計算条件はBritterら(J.Fluid Mech.,Vol.92,part2(1979),pp.269-301)の実験に合わせ,かつ後流渦に関するパラメータは酒井ら(日本機械学会論文集(B編),64巻,627号(1998),pp.3644-3651)の実験から決定した.円柱周りの乱れ速度rms値と一次元波数スペクトルの変化について,計算結果と実験結果はほぼ一致し本モデルの有効性が確認された.今後は,分子混合モデルとの結合により,円柱周りの拡散場および化学反応場の計算を行う予定である.
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