| 研究概要 |
本年度は,一般化された2次元流体方程式に従うジェットの線形安定性解析を行い,直接数値計算による結果との比較を行った.
より具体的には,Bickleyジェットに相当する流れ場や渦度場を基本場として,その安定性を標準的な線形安定解析によって調べた.基本場の安定性は速度場だけでなく,渦度勾配にも依存する.なぜならば,一般化された2次元流体系では速度と渦度はパラメターαを含んだ方程式によって結び付けられているからである.そこで速度場を固定してαを変化させた場合,渦度勾配が変化する.逆に,渦度勾配を固定しαを変化させたときには,速度場が変化する.従って,αの変化に伴う基本場の安定性を調べる場合の実験条件としては,速度場を固定する場合と,渦度勾配を固定する場合の2通りが考えられる.本研究では両方の場合についてしらべた.その結果,基本場の渦度を固定した場合には最大成長擾乱の波長はαの値とともに増大するが,基本場の速度を固定した場合,それはαの値とともに減少する,という結果を得た.
さらにこれら最大成長擾乱の波長のα依存性を波の共鳴の観点から解釈した.その結果,基本場の渦度を固定した場合と,速度場を固定した場合ともに最大成長擾乱の波長のα依存性は波の共鳴の観点から解釈できることがわかった.
スケール分離パラメターαに対する安定性の変化や不安定擾乱の空間構造・発展を調べるひとつの見方として,最大成長不安定擾乱の波数のα依存性を俯瞰的に眺める位相図の作成を試みたが,計算モードの分離が出来ずまだ位相図の作成には至っていない.
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