| 研究課題/領域番号 |
17K05371
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| 研究機関 | 大阪市立大学 |
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研究代表者 |
松岡 千博 大阪市立大学, 大学院工学研究科, 教授 (10270266)
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| 研究分担者 |
西原 功修 大阪大学, レーザー科学研究所, 名誉教授 (40107131)
平出 耕一 愛媛大学, 理工学研究科(理学系), 准教授 (50181136)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | MHD / vortex sheet |
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| 研究実績の概要 |
非一様な電流渦層の非線形発展が理論的・数値的に調べられた。今年度では、特に、衝撃波誘導型流体不安定性であるリヒトマイヤー・メシュコフ不安定性と、ケルビン・ヘルムホルツ不安定性の両方について、磁場の影響の違いを調べた。前者は非一様電流渦層、後者は一様電流渦層に対応する。その結果、リヒトマイヤー・メシュコフ不安定性は、ケルビン・ヘルムホルツ不安定性に比べて、磁場の影響を受けやすく、比較的小さな磁場をかけるだけで、界面の不安定性が抑制されることがわかった。それに対し、ケルビン・ヘルムホルツ不安定性は、界面の渦層としての性質が強く、かなり大きな磁場をかけないと、流体不安定性は抑制されない。この結果は、慣性核融合(inertial confinement fusion: ICF)において有利に働く可能性がある。ICFでは、リヒトマイヤー・メシュコフ不安定性を抑えることができれば、エネルギーロスを逓減して、核融合が可能になる高温を実現しやすくなると考えられている。しかしながら、超高強度磁場の生成は実験的に非常に難しく、より小さな磁場で不安定性を抑える方法が模索されているからである。以上の研究は下記の論文にまとめられている。
[1] C. Matsuoka, K. Nishihara and T. Sano,
Nonlinear interfacial motion in magnetohydrodynamic flows, High Energy Density Phys. Vol. 31, 19-23 (2019).
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
これまで用いてきたソースコードに加え、新しい数値計算コードでもモデルの結果が変わらないかどうかを試し、結果が不変であることを確認した。これにより、数理モデルの有効性が保証された。この年度は、国際会議で成果を発表することもできたので、研究はおおむね順調に推移しているといえる。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、どの程度の磁場で、どのくらい流体不安定性がおさえられるかを定量的に計算し、ICFのような現実の系に応用できるようにしたい。また、今用いている数理モデルを改良し、バルク領域における磁場とそのエネルギーをもう少し正確に計算できるようなモデルを考案したいと考えている。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
次年度の交付金だけでは、予定していたソフトウェアの購入等の物品購入と、海外出張旅費の支出に足りそうもないため、繰り越しを行った。
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