熱輸送を伴う固体・流体ニ相乱流のDNSと確率的数理モデル構築

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22560190
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 熱工学
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 松原 幸治 新潟大学, 自然科学系, 教授 (20283004)
• 研究分担者: 鳴海 敬倫 新潟大学, 自然科学系, 教授 (20143753)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 熱輸送 / 乱流 / 二相流 / DNS / 確率的数理モデル

研究概要

本研究では、固体・流体二相乱流の直接シミュレーション(DNS)を実施し、分散性二相乱流とその熱輸送の確率モデルに繋がる知見を収集した。DNSの数値解析手法として、固体と流体の体積平均速度を変数としたスペクトル法を開発した。また二相流・熱輸送の確率モデルとして、ランダムウォークによる拡散の模擬および二体衝突による混合の模擬をベースとした手法を考案した。

研究成果

• [雑誌論文] Spanwise Heat Transport in Turbulent Channel Flow With Prandtl Numbers Ranging From 0.025 to 5.0 (2012)
  • 著者名/発表者名: Koji Matsubara, Atsushi Sakurai, Takahiro Miura, and Takuya Kawabata
  • 雑誌名: Transactions of the ASME, Journal of Heat Transfer 巻: Vol.134 ページ: 0417011-0417018
  • DOI: DOI:10.1115/1.4005077
• [雑誌論文] Heat Transfer Characteristics and Reynolds Stress Budget of Spatially Advancing Turbulent Flow in Curved Channel (2011)
  • 著者名/発表者名: Koji Matsubara, Takahiro Miura, Atsushi Sakurai, Kenya Yamazaki, and Makoto Takeda
  • 雑誌名: Numerical Heat Transfer Part A 巻: Vol.60 ページ: 234-253
  • DOI: DOI:10.1080/10407782.2011.588562
• [雑誌論文] A Spatially Advancing Turbulent Flow and Heat Transfer in a Curved Channel (2010)
  • 著者名/発表者名: Koji Matsubara, Akihiko Matsui, Takahiro Miura, Atsushi Sakurai, Hitoshi Suto, and Koji Kawai
  • 雑誌名: Heat Transfer-Asian Research 巻: Vol.39, No.1 ページ: 14-26
• [学会発表] 曲がりチャネル内乱流熱伝達におけるレイノルズ数の影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 信田啓介、大石友也、松原幸治、竹田真、三浦貴広
  • 学会等名: 第49回日本伝熱シンポジウム
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2012-05-30
• [学会発表] 球状固体粒子を含む一様乱流の直接シミュレーション (2010)
  • 著者名/発表者名: 松原幸治、太田智、櫻井篤
  • 学会等名: 第47回日本伝熱シンポジウム
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2010-05-28
• [学会発表] 固体・流体ニ相噴流の研究
  • 著者名/発表者名: 太田智、松原幸治、櫻井篤
  • 学会等名: 日本機械学会第49期講演会
  • 発表場所: 野々市
• [備考]
  • URL: http://mu-koba.eng.niigata-u.ac.jp/