2004 Fiscal Year Annual Research Report
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16360086
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
花崎 秀史 京都大学, 工学研究科, 助教授 (60189579)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮嵜 武 電気通信大学, 電気通信学研究科, 教授 (50142097)
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| Keywords | 乱流 / 成層 / 回転 / 二重拡散 / 熱輸送 / スカラー輸送 |
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| Research Abstract |
RDT理論は、主流と共に動く座標系で乱流を解析するもので、成層(浮力)、回転(コリオリ力)、シアーなどの外力が強い場合に、良好な結果を与える。ここでは、回転及びシアーのない場合について、成層が熱と濃度の二種類のアクティブスカラーによって形成されている時の(すなわち最も単純な二重拡散状態の時の)結果を求めた。そして、二種類のアクティブスカラーの分子拡散係数の違い、温度勾配と濃度勾配(dT/dy, dC/dy)の違いが乱流フラックスとその時間変化に与える効果を調べた。上記の2つの効果がフラックス振動や逆勾配拡散の発現メカニズムに与える影響を調べた。また、保有している成層回転乱流に対するDNSコードに、第二のアクティブスカラーの輸送方程式と、その運動方程式の浮力項への寄与を追加し、二重拡散のコードを作成した。さらに、乱流渦-波動モデルは、DNSとRDTの中間に位置するものであるが、この乱流渦ー波動モデルにより、個々の「寄与」のわかった典型的な渦構造の分裂・合体と成長・散逸を計算し、個々の渦構造と統計平均量の関係を明確にした。多重拡散場へCAS法(渦度領域の境界形状の時間変化を追跡する方法)を拡張した結果をもとに、リセット則の多重拡散場への拡張を行なった。同時に、二重拡散の実験をIllinois大学の回流式実験装置を用いて行なった。系の回転のない場合について、二種のアクティブスカラー(熱と塩分)の両方が安定な場合についての実験を行なった。シアーもない場合について、分子拡散係数の違いと、温度勾配と濃度勾配の違いの効果を調べた。
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