| 研究概要 |
1.前年度までに,平面凝縮相における強い蒸発または凝縮による気体流の振舞を,半線形BKW方程式(モデルボルツマン方程式)の精密な数値解析によって明らかにした。本年度はこれを拡張して平面凝縮相に沿って気体が流れている場合を解析し,気体の定常的振舞が凝縮相に沿う流れによってどのような影響を受けるかを解明した。具体的には,まず凝縮相面で蒸発が起こっている場合には,それに沿う流れがあると定常状態は実現しないことを示した。次に凝縮が起こっている場合について,定常な流れが実現している場合に,気体の凝縮量,凝縮相の温度,その温度における飽和蒸気圧,無限遠における気体の温度,圧力と凝縮相に沿う流れの速さとの間に成り立つ関係を,多数のデ-タによって数値的に確立し,気体中の諸物理量の変化の様子を解明した。さらに,その関係が凝縮相面の凝縮係数によってどのように変化するかを明らかにした。
2.前年度に,ボルツマン方程式の系統的漸近解析により,任意形状の凝縮相境界のまわりの気体流を通常の流体力学のレベルで扱うのに必要な流体力学方程式を導出し,それに対する境界条件が,1.の問題(非線形クヌ-セン層問題)における凝縮相の諸量と無限遠の気体の諸量との間の関係式によって与えられることを示した。この境界条件は,特別の場合(凝縮相に沿う流れがない場合)については前年度に既に得られていたが,上記1.の解析によって一般の場合についても完結した。これを応用して,種々の実用的問題を解析した。
3.線形化ボルツマン方程式の精密な数値解析(数値積分核法)によって,既に二平面凝縮相間の蒸発・凝縮による気体流を全範囲の希薄度にわたって解明したが,本年度はこの方法を揮発性関体を過ぎる流れに拡張することを試み,相似解を用いて方程式を簡単化した後,多くの問題に応用できる数値積分核を構築した。
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