圧縮およ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

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21360082
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 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)
• 研究分担者: 渡邊 威 名古屋工業大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (30345946) ; 中野 徹 中央大学, 理工学部, 教授 (50055224)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 乱流 / スカラー異常輸送 / 大規模数値計算

研究概要

乱流とそれにより輸送されるスカラーの異常な揺らぎを解析するために,スペクトル法と同等精度で計算効率のよいハイブリッド計算手法が新たに開発され解析に応用された.スカラー揺らぎの構造関数のスケーリング指数の非普遍性が新たに見出された.空間次元を3, 4, 5次元に拡張して乱流統計法則がどのように影響を受けるかを解析し,局所的な乱流運動は次元の増加とともに1方向への圧縮性運動が卓越することが見出された.

研究成果

• [雑誌論文] Scalar flux in a uniform mean scalar gradient in homogeneous isotropic steady turbulence (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Gotoh and T. Watanabe
  • 雑誌名: Physica D 巻: Vol.241 ページ: 141-148
  • 査読あり
• [雑誌論文] Universality and anisotropy in passive scalar fluctuations in turbulence with uniform mea n gradient (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Gotoh, T. Watanabe, and Y. Suzuki
  • 雑誌名: J. of Turbulence 巻: Vol.12 ページ: 1-22
  • 査読あり
• [雑誌論文] Classical and quant nm turbulence (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Miyazaki, W. Kubo, Y. Shiga, T. Nakano, and T. Gotoh
  • 雑誌名: Physica D 巻: Vol.239 ページ: 1359-1366
  • 査読あり
• [学会発表] 低マッハ数の圧縮性乱流と非圧縮性乱流について (2012)
  • 著者名/発表者名: 中嶋大樹,畑中祥吾,三浦英昭,後藤俊幸
  • 学会等名: 京都大学数理解析研究所研究集会
  • 発表場所: 京都大学数理解析研究所
  • 年月日: 2012-01-12
• [学会発表] Physics of Hydrodynamic Turbulence and Passive Scalar Transfer (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Gotoh
  • 学会等名: 6th Korean Astrophysics Workshop on Fundamental Process of Astrophysical Turbulence
  • 発表場所: Pohang, Korea
  • 年月日: 2011-11-06
• [学会発表] Watanabe, Universality of passive scalar fluctuations at small scalesin homogeneous turbulence (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Gotoh and T. Watanabe
  • 学会等名: Turbulence Colloquium Marseille
  • 発表場所: CIRM, Marseille
  • 年月日: 2011-09-29
• [学会発表] 乱流スカラー輸送の統計のシュミット数依存性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 畑中祥吾,渡邊威,後藤俊幸
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] 乱流により輸送されるパッシヴスカラーの確率密度関数について (2011)
  • 著者名/発表者名: 和田恭志,渡邊威,後藤俊幸
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] Vertex corrections and' optimal' subgrid models for homogeneous isotropic turbulence (2011)
  • 著者名/発表者名: R. Rubinstein, T. Gotoh and W. Bos
  • 学会等名: 13th EUROMECH European Turbulent Conference
  • 発表場所: Warsaw
  • 年月日: 2011-09-15
• [学会発表] Passive scalarfluctuations in homogeneous turbulence (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Gotoh and T. Watanabe
  • 学会等名: 6th ATAA Theoretical Fluid Mechanics Conference
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii
  • 年月日: 2011-06-28
• [学会発表] Classical and Quantum turbulence in Ddimensions (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Gotoh
  • 学会等名: KITP program The Nature of Turbulence
  • 発表場所: KITP, UCSB
  • 年月日: 2011-04-15
• [学会発表] Large scale fluctuations and small scale intermittency of passive scalar (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Gotoh
  • 学会等名: Workshop on TURBULENCE AND MIXING(Invited)
  • 発表場所: Eilat, Israel
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] Computational Physics of Turbul ence (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Gotoh
  • 学会等名: On the occasion of Prof. Steinberg's 7Oth anniversary(Plenary Lecture)
  • 発表場所: Weizmann Institute of Science, Israel
  • 年月日: 2010-10-28
• [学会発表] Small Scale Turbulence and Related Gradient Statistics (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Gotoh
  • 学会等名: On the scalar transfer flux in homogeneous isotropic turbulence
  • 発表場所: Trino, Italy
  • 年月日: 2009-10-26
• [学会発表] Energy spectrum and intermittency of ddimensional turbulence (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Gotoh
  • 学会等名: International Symposium on Turbulence
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2009-09-21
• [図書] Passive scalar transport in turbulence (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Gotoh and P. K. Yeung, P. Davidson, Y. Kaneda, and K. R. Sreenivasan Eds
  • 総ページ数: 45
  • 出版者: Cambridge Univ. Press, UK
• [図書] 4次元乱流 (2012)
  • 著者名/発表者名: 後藤俊幸
  • 総ページ数: 19-21
  • 出版者: バリティ