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本研究の目的は、多原子分子気体に対する「拡張された熱力学」 (ET) 理論に基づく、非線型波動の解析方法を提案し、強い非平衡状態にある波動の性質を統一的な観点から明らかにすることにある。本年度が最終年度であるため、研究を進めるだけでなく、本研究課題で得られた成果をまとめて広く公開する年度と位置づけ、以下の研究を行った。
(1) 多原子分子希薄気体中の強い衝撃波の構造に関する解析：前年度から継続して、ET理論に基づく理論予測と、別グループが独立に行った気体分子運動論に基づく数値計算結果との比較を行った。非常に強い衝撃波に対しても両者の予測がよく一致することが明らかになった。この結果は、本研究課題で提案したET理論に基づく手法が、期待通り、強い非平衡現象の解析において有用であることを示している。
(2) 非線型波動の時間発展の解析：本研究課題で構築してきた数値解析プログラムを用いてさらに解析を進めた。気体分子の各内部モードのエネルギーの移り変わりを考慮に入れた解析ができるようになった。これにより、レーザーが誘起する衝撃波の発生過程を含む非線型波動の性質を明らかにできつつある。
(3) 球面衝撃波の解析：ET理論が強い衝撃波の理論予測に有用であることが示されたため、点源爆発などで得られる強い球面衝撃波の解析を行った。多原子分子気体に対するET理論に基づき、相似解を導出できた。この解は、従来のSedov-von Neumann-Taylorを特別な場合として含み、ET理論特有の効果を予言できる。この成果を論文にまとめて投稿した。
(4) レビュー論文の執筆：成果を広く報告するため、本研究課題で得られた結果を含める形で衝撃波現象に関する最新の知見をレビュー論文にまとめた。すでに掲載が決定している。
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