マイクロスケールの外乱に対する乱流輸送特性および散逸構造の応答

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19560168
• 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: 名古屋工業大学
• 研究代表者: 後藤 俊幸 名古屋工業大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70162154)
• 連携研究者: RUBINSTEIN Robert NASA Langley Research Center, Dr.
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: 乱流 / 直接数値計算 / マイクロスケール / 散逸構造 / 乱流輸送

研究概要

乱流における最小の渦よりも小さいマイクロバブルなどの微小な添加物や、計算格子以下のスケールの乱流運動による影響をマイクロスケールでの外乱とみなして、それらによる乱流への影響を大規模直接数値計算を駆使して調べた。渦周辺に置かれたマイクロバブルは渦中心に移動し、かつエネルギー散逸を増大させること、計算格子以下の運動は渦粘性と非正規分布に従うランダム力としてあらわされることがわかった。

研究成果

• [雑誌論文] Scalar flux intermittency under the mean scalar gradient (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Gotoh and T. Watanabe
  • 雑誌名: 研究集会報告「乱流現象及び多自由度系の動力学構造と統計法則」(九州大学応用力学研究所) 20ME-S6 ページ: 92-102
• [雑誌論文] Energy dissipation and pressure in 4d turbulence (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Gotoh, T. Nakano, Y. Shiga, and E. Suzuki
  • 雑誌名: Proceedings of the IUTAM Symposium on Computational Physics and New Perspectives in Turbulence ページ: 27-34
  • 査読あり
• [雑誌論文] 格子ボルツマン法による一様等方乱流の数値計算 (2008)
  • 著者名/発表者名: 米本隆, 後藤俊幸, 渡邊威
  • 雑誌名: 研究集会報告「乱流現象及び多自由度系の動力学構造と統計法則」(九州大学応用力学研究所) 19ME-S7 ページ: 29-36
• [雑誌論文] Scalar flux spectrum in passive scalar convected by homogeneous turbulence under a uniform mean scalar gradient (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Watanabe and T. Gotoh
  • 雑誌名: Phys. Fluids 19, 121701 ページ: 1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Computational Physics of Turbulence (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Gotoh
  • 雑誌名: Proceedings of APCOM, Kyoto MS9-1-1-12
• [学会発表] 乱流のDNSにおける切断波数の影響とランジュバンモデリング (2009)
  • 著者名/発表者名: 後藤俊幸, 渡邊威, Rubinstein
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-27
• [学会発表] 一様乱流中の高分子鎖の振る舞いとその統計性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 渡邊威, 後藤俊幸
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-27
• [学会発表] Intermittency and scaling of passive scalar convected by isotropic steady turbulence under the uniform mean scalar gradient (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Gotoh
  • 学会等名: Workhsop on Inertial range dynamics and mixing
  • 発表場所: Isaac Newton Institute, Cambridge
  • 年月日: 20080929-1003
• [学会発表] Intermittency, accuracy, and modeling of homogeneous and passive scalar turbulence (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Gotoh
  • 学会等名: NASA Langley Research Center
  • 発表場所: CNLS, Los Alamos National Lab
  • 年月日: 20080602-04
• [学会発表] Energy dissipation and collisions of singular structures in classical and quantum turbulence (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Shiga, T. Miyazaki, W, Kubo, T.Nakano, and T. Gotoh
  • 学会等名: Symposium on Fluid Science and Turbulence
  • 発表場所: Johns Hopkins Univ
  • 年月日: 20080530-31
• [学会発表] 平均一様スカラー勾配のもとでの乱流スカラー場の統計 (2008)
  • 著者名/発表者名: 後藤俊幸, 渡邊威
  • 学会等名: 研究集会 : 「乱流現象及び多自由度系の動力学、構造と統計法則」
  • 発表場所: 九州大学応用力学研究所
  • 年月日: 2008-11-14
• [学会発表] 多重格子を用いたKelvin-Helmholtz不安定性の直接数値計算 (2008)
  • 著者名/発表者名: 校條祐輔, 井上洋平, 後藤俊幸
  • 学会等名: 第6回日本流体力学会中部支部講演会
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 2008-11-08
• [学会発表] 格子ボルツマン法による一様等方性減衰乱流の直接数値計算 (2008)
  • 著者名/発表者名: 米本隆, 渡邊威, 後藤俊幸
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2008-09-20
• [学会発表] せん断流れ場中の2相系の時間発展 (2008)
  • 著者名/発表者名: 野々垣昭則, 井上洋平, 後藤俊幸
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2008-09-20
• [学会発表] 乱流中の単一高分子鎖の挙動の数値シミュレーション (2008)
  • 著者名/発表者名: 渡邊威, 後藤俊幸
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2008-09-20
• [学会発表] Mixed velocity-scalar statistics in passive scalar turbulence with uniform a mean gradient (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Watanabe and T. Gotoh
  • 学会等名: IUTAM meeting on Rotating Stratified Turbulence and Turbulence in the Atmosphere and Oceans
  • 発表場所: Isaac Newton Institute, Cambridge, Dec(8-12)
  • 年月日: 2008-08-12
• [学会発表] オイラー方程式の数値解の次元依存性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中野徹, 宮崎巧也, 後藤俊幸
  • 学会等名: オイラー方程式の数理,渦運動150年
  • 発表場所: 京大数理解析研究所研究集会
  • 年月日: 2008-07-18
• [学会発表] 古典乱流と量子乱流 (2008)
  • 著者名/発表者名: 久保渉, 中野徹, 後藤俊幸
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 近畿大学
  • 年月日: 2008-03-24
• [学会発表] Computational Physics of Turbulence (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Gotoh
  • 学会等名: APCOM
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20071203-06
• [学会発表] 格子ボルツマン法による一様等方乱流の数値計算 (2007)
  • 著者名/発表者名: 米本隆, 後藤俊幸, 渡邊威
  • 学会等名: 研究集会乱流現象及び多自由度系の動力学, 構造と統計法則
  • 発表場所: 九州大学応用力学研究所
  • 年月日: 2007-11-23
• [学会発表] パッシブスカラー乱流におけるスカラーフラックススペクトルの振る舞い (2007)
  • 著者名/発表者名: 渡邊威, 後藤俊幸
  • 学会等名: 日本流体力学会
  • 発表場所: 東大駒場
  • 年月日: 2007-08-08