| 研究課題/領域番号 |
19H00747
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
辻 義之 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (00252255)
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| 研究分担者 |
山本 義暢 山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (40377809)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 量子乱流 |
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| 研究実績の概要 |
今年度は以下の項目について研究を実施した。その概要をまとめる。
[A] 量子渦のラグランジュ軌道解析によるKolmogorovスペクトルの算出：３次元的なラグランジュ軌道の計測を目的とした複数台カメラでの計測を実施した。キャリブレーションの精度を向上させることで、三次元的軌道の再構築ができることを確認した。軌道を追尾できる時間間隔が小さいため、光学系の改善をおこなうことで、統計量の算出をより高精度化ができることを明らかにした。
[B]壁乱流における平均速度分布の計測：正方形ダクト内に微細粒子(個体水素）播種して、そのラグランジュ速度を計測することから、微細粒子が量子渦との相互作用をする時間スケールをフラクタル解析から見積もり、個体壁からの影響を定量化することができた。
[C]Heエキシマを利用した速度計測法の開発：プラズマ放電を利用したエキシマの生成をおこない、その発生を分光スペクトルにより確認できた。直流放電にすることで、より安定に放電を持続することができるが、リーク電流が発生しやす事がわかり、その改善を進める予定である。
[D]乱流の普遍性の理解、量子乱流と古典乱流との統一的理解：微細粒子のラグランジュ軌道の解析から、ハースト指数の算出によって自己相似的な軌道の出現と、過去および未来の記憶効果が存在することを実験データの解析から明らかにした。この統計的性質は古典乱流、量子乱流ともに内在しており、両者の普遍性をより深く解釈できる可能性を示唆している。今後は量子渦間距離の見積もりを試みたい。
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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
感染症の拡大により、実験が制約された。計測器の調達も滞りがあったが、研究期間を延長することで、計画を遂行できた。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでの成果を踏まえ、三次元計測の精度をあげる。量子渦の挙動を解明することと古典乱流との接点を見出し、高レイノルズ数乱流の普遍性を調べる。エキシマをトレーサとする可視化法を確立できるように進めていく。
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