ナヴィエ・ストークス方程式の解の多重性と乱流遷移現象との関連に関する研究

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18360049
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 工学基礎
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 永田 雅人 京都大学, 工学研究科, 教授 (80303858)
• 研究分担者: 西岡 通男 京都大学, 工学研究科, COE研究員 (60081444) ; 河原 源太 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (50214672) ; 板野 智昭 関西大学, 工学部, 講師 (30335187) ; 野口 尚史 京都大学, 工学研究科, 助教 (10447906)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2009
• キーワード: 数理工学(数理的解析・計画・設計)

研究概要

数値計算と実験観測に基づいた解析により、特に、(1)平面クエット流、(2)回転平面ポアズイユ流、(3)正方形断面ダクト内流、(4)成層回転2重円筒間流れ、(5)自然対流をともなうせん断流、(6)内部加熱を伴うせん断流において、今まで見つかっていなかった解、または、流れを発見し、流体運動を支配するナヴィエ・ストークス方程式の解の多重性を実証するとともに、層流から乱流への遷移過程での流体挙動現象との関連について検証を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Three-dimensional traveling waves in square duct (2009)
  • 著者名/発表者名: Wedin, H., Bottaro, A., Nagata, M.
  • 雑誌名: Phys. Rev. E. Vol.79 ページ: 0065305-1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hairpin Vortex Solution in Plannar Couette Flow: A Tapestry of Knotted Vortices (2009)
  • 著者名/発表者名: Itano, T., Generalis, S.C.
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. Vol.102 ページ: 114501-1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coherent flow states in a square duct (2008)
  • 著者名/発表者名: Wedin, H., Biau, D., Bottaro, A., Nagata, M.
  • 雑誌名: Phys. Fluids Vol.20 ページ: 094105-1-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two-dimensional nonlinear plane Poiseuille-Couette flow homotopy revisited (2008)
  • 著者名/発表者名: Ehrenstein, U., Nagata, M., Rincon, F.
  • 雑誌名: Phys. Fluids Vol.20 ページ: 064103-1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Instabilities of plane Poiseuille flow with a streamwise system rotation (2008)
  • 著者名/発表者名: Masuda, S., Fukuda, S., Nagata, M.
  • 雑誌名: J. Fluid Mech. Vol.603 ページ: 189-206
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transition in plane Poiseuille flow with a stream-wise rotation (2007)
  • 著者名/発表者名: Masuda, S., Nagata, M.
  • 雑誌名: Advance in Turbulence Vol.11 ページ: 88-90
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental observations of instabilities in rotating Couette flow (2007)
  • 著者名/発表者名: Hiwatashi, K., Alfredsson, P.H., Tillmark, N., Nagata, M.
  • 雑誌名: Phys. Fluids Vol.19 ページ: 048103-1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nonlinear secondary flow through a rotating channel (2006)
  • 著者名/発表者名: Wall, D.P., Nagata, M.
  • 雑誌名: J. Fluid Mech. Vol.564 ページ: 25-55
  • 査読あり
• [雑誌論文] Linear stability of flow in an internally heated rectangular duct (2006)
  • 著者名/発表者名: Uhlmann, M., Nagata, M.
  • 雑誌名: J. Fluid Mech. Vol.551 ページ: 387-404
  • 査読あり
• [学会発表] Transition to turbulence for flows without linear criticality (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Nagata
  • 学会等名: International Symposium on Turbulence
  • 発表場所: Beijing (中国)
  • 年月日: 2009-09-23
• [学会発表] Transition to turbulence for flows without linear criticality (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Nagata
  • 学会等名: International Conference and Advanced School on Turbulent Mixing and Beyond
  • 発表場所: Trieste (イタリア)
  • 年月日: 2009-08-04
• [学会発表] Linear and nonlinear instabilities of sliding Couette flow (2009)
  • 著者名/発表者名: Nagata, M.
  • 学会等名: 12th European Turbulence Conference
  • 発表場所: Marburg (ドイツ)
  • 年月日: 2009-07-09
• [学会発表] Bifurcations of the flow with viscous heating between parallel plates subject to a translational oscillatory boundary motion (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Nagata
  • 学会等名: British Applied Mathematics Colloquium
  • 発表場所: Nottingham (連合王国)
  • 年月日: 2009-04-09
• [学会発表] The sliding Couette flow problem (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Nagata
  • 学会等名: 7th ERCOFTAC SIG33-FLUBIO Workshop: Open Issues in Transition and Flow Control
  • 発表場所: Santa Margherita Ligure (イタリア)
  • 年月日: 2008-10-16
• [学会発表] The Taylor-Benard problem (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Nagata
  • 学会等名: Euromech Fluid Mechanics Conference 7
  • 発表場所: Manchester (連合王国)
  • 年月日: 2008-09-16
• [学会発表] The sliding Couette flow problem (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Nagata
  • 学会等名: Issac Newton Institute, Workshop Programme: Wall Bounded Shear Flows: Transition and Turbulence
  • 発表場所: Cambridge (連合王国)
  • 年月日: 2008-09-12
• [学会発表] Experimental study on circular Couette flow with density stratification (2008)
  • 著者名/発表者名: Nagata, M.
  • 学会等名: IUTAM: Rotating Stratified Turbulence and Turbulence in the Atmosphere and Oceans
  • 発表場所: Cambridge (連合王国)
  • 年月日: 2008-08-12
• [学会発表] The Taylor-Benard problem (2008)
  • 著者名/発表者名: Nagata, M.
  • 学会等名: British Applied Mathematics Colloquium
  • 発表場所: Manchester (連合王国)
  • 年月日: 2008-04-02
• [学会発表] Nonlinear solutions of plane Couette flow with and without a system rotation (2007)
  • 著者名/発表者名: Nagata, M.
  • 学会等名: 18eme Congres Francais de Mecanique
  • 発表場所: Grenoble (フランス)
  • 年月日: 2007-08-29
• [学会発表] Experimental study on circular Couette flow with density stratification (2007)
  • 著者名/発表者名: Nagata, M.
  • 学会等名: 15th International Couette-Taylor Workshop
  • 発表場所: Le Havre (フランス)
  • 年月日: 2007-07-12
• [学会発表] Modulated plane Couette flow with a streamwise rotation (2007)
  • 著者名/発表者名: Nagata, M.
  • 学会等名: 15th International Couette-Taylor Workshop
  • 発表場所: Le Havre (フランス)
  • 年月日: 2007-07-09
• [学会発表] Transition in plane Poiseuille flow with a stream-wise rotation (2007)
  • 著者名/発表者名: Nagata, M.
  • 学会等名: 11th European Turbulence Conference
  • 発表場所: Porto (ポルトガル)
  • 年月日: 2007-06-26
• [備考]
  • URL: http://www-gas.kuaero.kyoto-u.ac.jp/members/nagata/cgi-bin/wiki.pl