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2009 年度 実績報告書

圧縮及び非圧縮流体乱流における異常輸送の大規模数値計算による解明

研究課題

研究課題/領域番号 21360082
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, 工学研究科, 教授 (70162154)

研究分担者 渡邊 威  名古屋工業大学, 工学研究科, 准教授 (30345946)
中野 徹  中央大学, 理工学部, 教授 (50055224)
キーワード大規模並列計算 / 3次元FFT / 乱流 / エネルギースペクトル / スカラーゆらぎ / 統計法則
研究概要

大規模並列計算機(FUJITSU, FX1)に合わせて3次元FFTの高速化を行った。ベクトル並列計算機用に開発した3DFFTを書きなおしノード内並列化等を改善した結果、約4倍の高速化が図れた。3次元領域をスラブ状に領域分割を行っているが、今後これを2次元的な分割に変えて、通信の効率化を図る。
乱流における空間次元の影響を調べるために5次元空間内における乱流プログラムを作成した。エネルギー減衰の速さ、エネルギースペクトルの相似則、ストレインテンソルの固有値の確率密度関数を解析した。そエネルギー減衰は次元とともに速くなり、コルモゴロフ定数は低くなると推測でき、理論予想と一致したこと、そして最も負の固有値の確率密度関数は次元によらずほぼ一定であることが見出された。これらの結果は、北京での国際会議で発表され多くの研究者から反響を得た。
一様なスカラー勾配のもとでのスカラー揺らぎの統計法則を高いレイノルズ数と高解像度の直接数値計算で解析した。熱輸送流速のレイノルズ数依存性、その揺らぎの確率密度関数の振る舞いなどについて、理論的予測を行い数値的に検証し、よく一致する結果を得た。これらの成果はイタリアでの国際会議で報告された。
Rubinstein博士(NASA Langley Research center),Schumacher教授(Ilmenau大学)、Biferale教授(Rome大学)らを招聘し、セミナー開催と研究内容についての議論と意見交換を行った。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2010 2009

すべて 学会発表 (5件)

  • [学会発表] 平均スカラー勾配下での乱流スカラーフラックスの統計法則2010

    • 著者名/発表者名
      後藤俊幸
    • 学会等名
      第65回日本物理学会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2010-03-21
  • [学会発表] 5次元乱流のシミュレーション2010

    • 著者名/発表者名
      日沼悠
    • 学会等名
      第65回日本物理学会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2010-03-21
  • [学会発表] On the scalar transfer flux in homogeneous isotropic turbulence2009

    • 著者名/発表者名
      後藤俊幸
    • 学会等名
      EUROMECH Colloquium 512 "Small Scale Turbulence and Related Gradient Statistics"
    • 発表場所
      Trino, Italy
    • 年月日
      2009-10-26
  • [学会発表] Scalar-flux statistics in passive scalar turbulence with a mean gradient2009

    • 著者名/発表者名
      渡邊威
    • 学会等名
      第7回 日本流体力学会中部支部講演会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2009-10-15
  • [学会発表] Energy spectrum and intermittency of d-dimensional turbulence2009

    • 著者名/発表者名
      後藤俊幸
    • 学会等名
      International Symposium on Turbulence
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2009-09-21

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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