電磁流体乱流のダイナモ効果の実証とモデリング

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19560159
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 流体工学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 半場 藤弘 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (20251473)
• 連携研究者: 横井 喜充 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (50272513)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: 電磁流体 / 乱流 / 乱流モデル / ダイナモ

研究概要

電導性流体には乱流拡散に対抗して大規模な磁場が生成・維持されるダイナモ機構があることが知られている。本研究では電磁流体のチャネル乱流のラージエディーシミュレーションを行いダイナモ効果について考察した。平均磁場や乱流エネルギーなどの統計量を求め、平均磁場が生成されることを示した。さらに乱流起電力の輸送方程式の生成項を調べ、平均磁場の生成の原因がクロスヘリシティー(速度と磁場の相関項)のダイナモ効果であることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Cross-helicity dynamo effect in magnetohydrodynamic turbulent channel flow (2010)
  • 著者名/発表者名: F. Hamba, M. Tsuchiya
  • 雑誌名: Physics of Plasmas Vol.17 ページ: 012301 1-13
  • 査読あり
• [雑誌論文] A turbulence model for magnetohydrodynamic plasmas (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Yokoi
  • 雑誌名: Journal of Turbulence Vol. 9 No. 37 ページ: 1-25
  • 査読あり
• [雑誌論文] Turbulent transport coefficients and residual energy in mean-field dynamo theory (2008)
  • 著者名/発表者名: F. Hamba, H. Sato
  • 雑誌名: Physics of Plasmas Vol. 15 ページ: 022302 1-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] An application of the turbulent magnetohydrodynamic residualenergy equation model to the solar wind (2007)
  • 著者名/発表者名: N. Yokoi, F. Hamba
  • 雑誌名: Physics of Plasmas Vol.14 ページ: 112904 1-16
  • 査読あり
• [学会発表] LES による電磁流体チャネル乱流のエネルギー輸送の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 半場藤弘
  • 学会等名: 第23回数値流体力学シンポジウム
  • 発表場所: 仙台市
  • 年月日: 2009-12-16
• [学会発表] 電磁流体チャネル乱流の運動エネルギーと磁気エネルギーの分配 (2009)
  • 著者名/発表者名: 半場藤弘
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本市
  • 年月日: 2009-09-28
• [学会発表] Modeling the turbulent crosshelicity dissipation rate (2009)
  • 著者名/発表者名: N. Yokoi
  • 学会等名: Sixth International Symposium on Turbulence and Shear Flow Phenomena
  • 発表場所: 韓国 ソウル
  • 年月日: 2009-06-22
• [学会発表] Dynamo effect in MHD turbulent channel flow (2009)
  • 著者名/発表者名: F. Hamba
  • 学会等名: Sixth International Symposium on Turbulence and Shear Flow Phenomena
  • 発表場所: 韓国 ソウル
  • 年月日: 2009-06-22
• [学会発表] 天体・プラズマ現象のための乱流理論・モデルの試み (2009)
  • 著者名/発表者名: 横井喜充
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 豊島区
  • 年月日: 2009-03-31
• [学会発表] 電磁流体のチャネル乱流のダイナモ効果 (2008)
  • 著者名/発表者名: 半場藤弘
  • 学会等名: 日本物理学会2008年秋季大会
  • 発表場所: 盛岡市
  • 年月日: 2008-09-20
• [学会発表] MHD乱流のアルファダイナモとポンプ効果 (2008)
  • 著者名/発表者名: 半場藤弘
  • 学会等名: 日本物理学会第63回年次大会
  • 発表場所: 東大阪市
  • 年月日: 2008-03-24
• [学会発表] A turbulence model for the solar wind : Application of the turbulent magnetohydrodynamic residualenergy equation (2007)
  • 著者名/発表者名: N. Yokoi, F. Hamba
  • 学会等名: Fifth International Symposium on Turbulence and Shear Flow Phenomena
  • 発表場所: ドイツ Garching
  • 年月日: 2007-08-29