研究課題
基盤研究(C)
曲がりをもつ渦構造について、そのダイナミクス、特に安定性、カオス・乱流に至るルートを解明し、渦のダイナミクスにおける曲がりの普遍的な効果を明らかにするのが本研究の目的である。渦どうしの相互作用や自己相互作用の結果として一般に生じる「曲がり」は、渦の変形と同時に一般に不安定性を誘起する。その結果として起こる渦の大変形や崩壊過程を明らかにし、渦運動を曲がり効果という視点から統一的に理解し解析する新しい方法を提案する。さらに、乱流中での曲がり効果を検証し、乱流の新しい計理論を確立する。まず曲がりをもつ渦構造の具体例として典型的なもの(太い渦輪・らせん渦・屈曲渦)を取り上げ、その安定性、弱非線形領域での挙動、大局運動の理論解析を行い、直接数値シミュレーションにより理論解析の結果を検証するとともに、強非線形領域での挙動を研究する。造のダイナミクスの一般論を展開し、曲がり効果の普遍性を追究する。さらに、乱流への応用を行うために、直接数値シミュレーションにより「曲がり」の統計法則を解明し、曲がり効果を考慮した乱流の統計理論を構築する。
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