生物における飛翔・推進の流体力学的理論の新展開

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21740278
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 数理物理・物性基礎
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 飯間 信 北海道大学, 電子科学研究所, 助教 (90312412)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• キーワード: 流体力学 / 生物物理 / 応用数学

研究概要

ナヴィエ=ストークス方程式に基づく生物の飛翔や泳ぎの理論を3次元空間の場合に拡張した。2次元理論の構築に用いた手法を3次元空間の場合に適用することに成功した。応用例として、平均飛行速度をゼロに持っていった場合の挙動を調べ、2次元の場合と異なる結果を得た。空中停止飛行の安定性についての理論解析を試みた。低レイノルズ数における推進問題に関して、構造変化により液体中を推進する分子機械の流体力学モデルを作り、その特性について調べた。

研究成果

• [雑誌論文] 3次元空間における空中停止飛行の理論解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 飯間信
  • 雑誌名: 日本流体力学会年会2010拡張要旨集 ページ: 1-2
• [雑誌論文] Flow transitions in the surface switching of rotating fluid (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Tasaka, M.Iima
  • 雑誌名: J.Fluid Mech. 636 ページ: 475-484
  • 査読あり
• [雑誌論文] An application of generalized Blasius formula to insect's flapping flight (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Iima
  • 雑誌名: Proceedings of ISABMEC 2009 ページ: S17
• [雑誌論文] 飛翔と泳ぎの数理解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 飯間信
  • 雑誌名: 日本応用数理学会2009年度年会講演予稿集 ページ: 213-214
• [雑誌論文] アサギマダラ飛行の2次元モデルにおける大摂動からの回復過程に関する数値的研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 飯間信、平井規央、泉田啓
  • 雑誌名: 日本流体力学会年会2009講演論文集 ページ: 36013
• [学会発表] Numerical simulation and mathematical analysis of flapp ing flight problem (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Iima
  • 学会等名: International Symposium on Computational Science 2011(invited)
  • 発表場所: Kanazawa
  • 年月日: 2011-02-15
• [学会発表] Analytical model of a butterfly micro-swimmer (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Iima, A.Mikhailov
  • 学会等名: APS 63^<rd> Annual DFD Meeting
  • 発表場所: Long Beach, USA
  • 年月日: 2010-11-21
• [学会発表] はばたき飛翔と遊泳の数理解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 飯間信
  • 学会等名: 日本機械学会第88期流体工学部門講演会(invited)
  • 発表場所: 山形大学米沢キャンパス(米沢市)
  • 年月日: 2010-10-30
• [学会発表] 3次元空間における空中停止飛行の理論解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 飯間信
  • 学会等名: 日本流体力学会年会2010
  • 発表場所: 北海道大学高等教育機能開発センター(札幌市)
  • 年月日: 2010-09-09
• [学会発表] 蝶はなぜ飛ぶか--渦を用いた飛翔の数理構造-- (2009)
  • 著者名/発表者名: 飯間信
  • 学会等名: 研究部会数理設計 第10回研究集会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2009-12-21
• [学会発表] 3次元空間における空中停止飛行の理論解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 飯間信
  • 学会等名: 2009年度応用数学合同研究集会
  • 発表場所: 瀬田
  • 年月日: 2009-12-17
• [学会発表] A paradox of hovering insects in two-dimensional space (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Iima
  • 学会等名: 62th Annual Meeting of the Division of Fluid Dynamics
  • 発表場所: ミネアポリス
  • 年月日: 2009-11-22
• [学会発表] 飛翔と泳ぎの数理解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 飯間信
  • 学会等名: 日本応用数理学会2009年度年会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2009-09-30
• [学会発表] 連続する緩和過程で駆動される微小推進体の流体力学的推進機構 (2009)
  • 著者名/発表者名: 飯間信、A.Mikhailov
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2009-09-26
• [学会発表] An application of generalized Blasius formula to insect's flapping flight (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Iima
  • 学会等名: ISABMEC2009
  • 発表場所: 上海
  • 年月日: 2009-09-21
• [学会発表] Hydrodynamical study of flapping models (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Iima
  • 学会等名: Complex Nonlinear Processes in Chemistry and Biology
  • 発表場所: Berlin
  • 年月日: 2009-07-17