弾性乱流の実験相補的な数値研究

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23740296
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 数理物理・物性基礎
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 松本 剛 京都大学, 大学院・理学研究科, 助教 (20346076)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: 粘弾性流体 / 乱流 / 非ニュートン流体 / 埋め込み境界法

研究概要

稀薄な高分子溶液は遅い流速であっても、流れが乱流状態になるとの実験報告がある。この乱流(弾性乱流)の数値計算を実験と同様の条件で行い、流体中の力の分布などの実験で測定困難な量の解析を通じて機構の解明をめざした。単純な計算条件(周期境界条件)下の予備計算では力の場から機構の一部が判明した。しかし、実験と同様の計算条件での数値計算(埋め込み境界法による)では弾性乱流が発生しなかった。

研究成果

• [雑誌論文] Numerical simulation of two-dimensional Faraday waves with phase-field modeling (2011)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Takagi and Takeshi Matsumoto
  • 雑誌名: Journal of Fluid Mechanics 巻: 686 ページ: 409--425
  • DOI: DOI:10.1017/jfm.2011.336
  • 査読あり
• [学会発表] 曲率あり境界下での粘弾性乱流 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松本剛
  • 学会等名: 物理学会 2013 年年次大会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-26
• [学会発表] Stretching and compression dynamics in a turbulent viscoelastic fluid flow, IUTAM Symposium on Vortex Dynamics: Formation, Structure and Function (2013)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Matsumoto
  • 学会等名: Low Reynolds number turbulence in a viscoelastic fluid, CCMT seminar
  • 発表場所: ndian Institute of Science, India
  • 年月日: 2013-02-06
• [学会発表] 粘弾性流体の低レイノルズ乱流 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松本剛
  • 学会等名: 平成 24 年度数学・数理科学と諸科学・産業との連携研究ワークショップ
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2013-01-24
• [学会発表] Low Reynolds number turbulence in a viscoelastic fluid (2012)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Matsumoto
  • 学会等名: Vortex Theory Now
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2012-10-05
• [学会発表] 弾性乱流の乱流特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松本剛
  • 学会等名: 物理学会 2012 年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2012-09-19
• [学会発表] 粘弾性乱流の数値シミュレーション (2012)
  • 著者名/発表者名: 松本剛
  • 学会等名: 物理学会 2012 年年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-27