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狭い間隙内の流れと多孔質内流れの相似性を利用するHele-Shaw近似の下に、その間隙内には角柱群を配置することにより多孔質を模擬し、下方より加熱された水平多孔質層内の熱対流カオスにおいて、構造体スケールでの加速・減速作用の影響がどのようにあらわれるか、実験および数値解析の両面から検討を行った。実験においては、試験流体として水を用い、構造体スケールでの流れ場と温度場の挙動の把握に感温液晶懸濁法による可視化観察も応用した。また上記多孔質モデルに対して構造体スケールの微視観点の直接数値解析を行った。レイリ数の上昇とともに、構造体まわりの局所流れは、定常流から周期流、準周期流、さらにカオス域へと変化すること、その際、構造体まわりの局所位置によりカオス挙動が異なる領域が混在することが、温度場時系列の解析および微視観点の可視化から実験的にとらえられた。数値解析においても、局所的加速・減速の作用を考慮する本解析は、局所浮力と逆方向の変動に基づくカオス挙動が、従来の慣性項およびその局所変化を考慮することなく伝熱面に沿う境界層の不安定に基づくカオス挙動とは異なる局所構造を生じることが明らかとなった。レリイ数の上昇とともに、カオス構造の代表スケールが、構造体スケールおよび層全体のスケールと相対的にどのように変化するかを現在解析中である。カオスへのルートにおいては、準周期流からカオスへの遷移過程において、局所構造がどのように影響しているかの観点から検討を進めている。次年度は、エントロピ生成とカオス挙動の関連についても解析に組み込む予定であり、以上に実験・解析を進め、多孔質内熱対流カオスに及ぼす内部微視幾何構造の影響がマクロの観点からのカオス構造にどのように反映されるかを明らかにしようとしている。
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