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2014 年度 実施状況報告書

天文現象における自己重力流体の運動の数学解析

研究課題

研究課題/領域番号 26800071
研究機関宮崎大学

研究代表者

梅原 守道  宮崎大学, 工学部, 准教授 (40532164)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード天体の連続体モデル / 圧縮性粘性流体 / 自己重力 / Navier-Stokes方程式 / 自由境界問題
研究実績の概要

本研究は、天体や銀河などを連続体近似を用いてモデル化し、そのモデルを数学的に解析することで天文現象を解き明かすことを目的とする。モデルとして、自由表面を持ち自己重力の効いている粘性熱伝導性ガス(流体星)を考え、その運動を初期境界値問題(自由境界問題)として定式化し、数学解析を行う。平成26年度の主な研究成果は以下の通りである。

(1)ガスが理想気体の場合の1次元運動を考察し、解の長時間挙動に関してこれまでに得ていた結果を発展させるための研究を行った。解の一様有界性並びに定常解への時間収束に関して、それらを得るための流体星の周囲の環境に関するある十分条件が知られていたが、本研究ではこの条件について考察を深めた。その結果、当該条件をこれまでより数学的に簡明な形で書き表すことに成功し、さらにこういった条件の必要性に関する知見も得ることができた。この研究の成果を含め、国際的なワークショップを含むいくつかの研究集会で1次元問題の進展について発表した。

(2)球対称運動をする理想気体で、自由表面と中心核の表面での熱の出入りのあるモデルを扱い、モデルの長時間挙動を考察した。対応する定常問題の解を時間大域解の評価にどのようにうまく使っていくかが解の長時間挙動を導出する際の鍵であるが、解の評価を完遂させるための一定程度の見通しを付けることはできたものの、依然として決定的な成果を出すまでに至っていない。引き続き研究を続けていく。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

1次元運動の研究が当初予定より長引いてしまっている。また、球対称運動の研究においても成果と言えるまでのものはまだ出ていない。しかし、それぞれの課題に対する考察は確実に進めているので、研究の完成に向けては支障にならない程度の遅れと考えている。

今後の研究の推進方策

引き続き当初の計画通り研究を進めるが、次年度は特に球対称運動の研究に注力する計画である。

次年度使用額が生じた理由

ほぼ計画通りの使用額である。

次年度使用額の使用計画

特別な使用計画は不要といえる額と考えている。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2015 2014

すべて 学会発表 (3件)

  • [学会発表] On a one dimensional motion of a viscous heat-conducting and self-gravitating gas2015

    • 著者名/発表者名
      M. Umehara
    • 学会等名
      Recent development of mathematical fluid dynamics and hyperbolic conservation laws
    • 発表場所
      National Institute for Mathematical Sciences, Daejeon, Korea
    • 年月日
      2015-03-26
  • [学会発表] 粘性気体星の運動の数学解析2014

    • 著者名/発表者名
      梅原守道
    • 学会等名
      現象解析特別セミナー第6回
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 年月日
      2014-09-05
  • [学会発表] Free-boundary problem for flows of viscous heat-conducting and self-gravitating gas2014

    • 著者名/発表者名
      M. Umehara
    • 学会等名
      International Congress of Mathematicians (ICM2014)
    • 発表場所
      Coex, Seoul, Korea
    • 年月日
      2014-08-19

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公開日: 2016-06-01  

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