2003 Fiscal Year Annual Research Report
回転成層乱流中の渦動力学と輸送・混合現象の解明-乱流渦-波動モデルの開発-
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15540365
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
宮嵜 武 電気通信大学, 大学院・電気通信学研究科, 教授 (50142097)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 直也 電気通信大学, 大学院・電気通信学研究科, 助手 (40313423)
花崎 秀史 東北大学, 流体科学研究科, 助教授 (60189579)
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| Keywords | 回転成層流体 / 乱流 / 渦運動 / 地衡風近似 / 楕円体渦 / 合体現象 / 準数値計算(CASL) / 物質輸送 |
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| Research Abstract |
1.直接数値計算(CASL法)によって、3つの散逸過程:楕円体渦の不安定化、同符号楕円体渦の合体、異符号楕円体渦の合体現象を再現し、エネルギー・エンストロフィー・角運動量散逸や散逸過程終了後に残る楕円体渦の性質のデータベースを構築した。
2.球渦間の相互作用のデータベースから散逸過程後の決定論的なリセット法則を確立した。
3.準地衡風wire渦モデルを離散点近似によって改良し、異符号渦対に見られた特異現象を回避するモデルを構築した。
4.多重回転楕円体渦解(厳密解)を求め、2重回転楕円体渦解の線形安定性を調べた。共鳴型の不安定性により鉛直2重回転楕円体渦解の多くが不安定であることを示した。
5.単一楕円体渦周辺の局所的な物質輸送現象を理論的に調べ、Melnikovの方法でホモクリニック軌道やヘテロクリニック軌道周辺のラグランジカオスが存在することを示し、また数値計算によって水平ストレイン場や鉛直シヤー場が物質輸送に及ぼす影響を評価した。
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[Publications] T.Miyazaki, M.Yamamoto, S.Fujishima: "Counter-Rotating Quasigeostrophic Ellipsoidal Vortex Pair"J.Phys.Soc.Japan. 72・8. 1948-1962 (2003)
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[Publications] T.Miyazaki, T.Fujiwara, M.Yamamoto: "Quasigeastrophic Confocal Spheroidal Vortices"J.Phys.Soc.Japan. 72・11. 2786-2803 (2003)
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[Publications] H.Hanazaki: "Effects of initial conditions on the passive and active scalar fluxes in unsteady stably stratified turbulence"Phys.Fluids. 15・4. 841-848 (2003)
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[Publications] 花崎秀史: "成層乱流中の波動モードと渦モードの振舞いについて"日本機械学会論文集B編. 69. 1349-1355 (2003)
