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2014 年度 実績報告書

高レイノルズ数乱流特有の渦組織構造とその動力学の情報縮約法の開発と計算科学的解明

研究課題

研究課題/領域番号 23560194
研究機関名古屋大学

研究代表者

石原 卓  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10262495)

研究分担者 芳松 克則  名古屋大学, エコトピア科学研究所, 准教授 (70377802)
岡本 直也  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80547414)
研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2015-03-31
キーワード高レイノルズ数乱流 / 剪断層 / 間欠性
研究実績の概要

高レイノルズ数乱流中の強渦度の組織構造を抽出する方法として、テイラー長程度の長さスケールで粗視化(平均化)した局所エンストロフィーを用い、適当な閾値を満たすつながった領域を求め、体積の大きいものから順に識別していくことが非常に有効であることを一様等方性乱流の大規模直接数値計算結果(格子点数4096の3乗)を用いて実証した。
また、それにより、高レイノルズ数乱流中の主要な強い渦の組織構造である、テイラー長程度の厚さおよび積分長程度の大きさをもつ強い剪断層が積分長を超えるより大きなクラスタの一部であることが判明した。
昨年度、高レイノルズ数乱流中の強い渦の組織構造である薄い剪断層は剪断層外部の速度変動をブロックする働きがあることを条件付き統計解析により明らかにしたが、今年度は、同様な性質が乱流境界層の乱流・非乱流界面にもあることを乱流境界層の直接数値計算結果を用いて明らかにし、論文として発表した。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 6件)

  • [雑誌論文] Analysis of conditional statistics obtained near the turbulent/non-turbulent interface of turbulent boundary layers2015

    • 著者名/発表者名
      Takashi Ishihara, Hiroki Ogasawara, Julian C.R. Hunt
    • 雑誌名

      Journal of Fluids and Structures

      巻: 53 ページ: 50-57

    • DOI

      10.1016/j.jfluidstructs.2014.10.008

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Scalar and momentum transfer processes across stratified sheared turbulent interfaces2015

    • 著者名/発表者名
      J.C.R. Hunt, M. Moustaoui, A. Mahalov, T. Ishihara, J. Westerweel, M. Braza
    • 学会等名
      EUROMECH Colloquium 567: Turbulent mixing in stratified flows, DAMTP, Centre for Mathematical Sciences
    • 発表場所
      Cambridge, UK
    • 年月日
      2015-03-22 – 2015-03-25
  • [学会発表] Direct numerical simulation of high reynolds number turbulence by the K computer2015

    • 著者名/発表者名
      T. Ishihara, K.Morishita, M.Yokokawa, A.Uno, Y.Kaneda
    • 学会等名
      JAPAN-RUSSIA WORKSHOP ON SUPERCOMPUTER MODELING, INSTABILITY AND TURBULENCE IN FLUID DYNAMICS(JR SMIT2015)
    • 発表場所
      Keldysh Institute for Applied Mathematics RAS, Moscow, Russia,
    • 年月日
      2015-03-03 – 2015-03-06
  • [学会発表] カノニカル乱流の大規模直接数値計算2014

    • 著者名/発表者名
      石原 卓
    • 学会等名
      第27回 理論懇シンポジウム 「理論天文学・宇宙物理学と境界領域」
    • 発表場所
      国立天文台 三鷹キャンパス すばる棟大セミナー室
    • 年月日
      2014-12-24 – 2014-12-26
    • 招待講演
  • [学会発表] Computational science of high Reynolds number turbulence2014

    • 著者名/発表者名
      石原 卓
    • 学会等名
      流体方程式の構造と特異性に迫る数値解析・数値計算
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2014-12-08 – 2014-12-09
    • 招待講演
  • [学会発表] カノニカル乱流の大規模直接数値シミュレーション2014

    • 著者名/発表者名
      石原 卓
    • 学会等名
      第1回「京」を中核とするHPCIシステム利用研究課題 成果報告会
    • 発表場所
      コクヨホール
    • 年月日
      2014-10-31 – 2014-10-31
  • [学会発表] 宇宙規模流動現象解明のための計算科学2014

    • 著者名/発表者名
      石原 卓
    • 学会等名
      第6回「学際計算科学による新たな知の発見・統合・創出」シンポジウム
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2014-10-21 – 2014-10-22
  • [学会発表] Thin shear layers in homogeneous high Reynolds number turbulence and in turbulent boundary layer2014

    • 著者名/発表者名
      Takashi Ishihara, Julian C.R. Hunt
    • 学会等名
      Seminar at Delft University of Technology
    • 発表場所
      Delft University of Technology
    • 年月日
      2014-10-10 – 2014-10-10
    • 招待講演
  • [学会発表] Vortical Structures in High Reynolds Number Turbulence (Re~10^5) by Large-Scale DNS on K computer2014

    • 著者名/発表者名
      Takashi Ishihara
    • 学会等名
      Seminar at Imperial College London
    • 発表場所
      Imperial College London
    • 年月日
      2014-10-08 – 2014-10-08
    • 招待講演
  • [学会発表] Vortical Structures in the DNS of Turbulence at Reynolds Number Higher Than 1042014

    • 著者名/発表者名
      Takashi Ishihara
    • 学会等名
      Mini-Workshop for Turbulence Research
    • 発表場所
      The University of Hong Kong
    • 年月日
      2014-07-11 – 2014-07-11
    • 招待講演
  • [学会発表] Vortical structures in homogeneous high Reynolds number turbulence2014

    • 著者名/発表者名
      Takashi Ishihara
    • 学会等名
      大阪大学ジョイントセミナー
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2014-04-17 – 2014-04-17
    • 招待講演

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公開日: 2016-06-01  

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