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2013 Fiscal Year Annual Research Report

非圧縮流体の運動方程式に対する応用解析

Research Project

Project/Area Number 24244007
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

岡本 久  京都大学, 数理解析研究所, 教授 (40143359)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山田 道夫  京都大学, 数理解析研究所, 教授 (90166736)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2017-03-31
Keywords応用数学 / 流体
Research Abstract

コルモゴロフ流の分岐において、ホップ分岐が大きな役割を果たしていることを見出した。特に、ユニモーダル(unimodal)な定常解が見つからない時でもユニモーダルな時間周期解が存在することがわかった。
一般化されたProudman-Jophnson方程式の、レイノルズ数が巨大なところにおける解の分岐を解析的に調べ、漸近解析によって得られた分岐の枝と数値データが非常によく合うことがわかった。また、内部遷移層が現れる例を考察し、レイノルズ数の大きなところで漸近解析を試みた。数値計算とは比較的良い一致をみた。
非線形熱方程式の解の爆発を複素平面で考え、その特異点をリーマン面上で探索している。そのために必要な数値計算法を開発中である。
3次元力学系でナヴィエ-ストークス方程式に関連したCraik-Okamoto方程式の周期解の存在を、精度保証計算を使って証明した。同様に、Pehlivanの方程式についても周期倍分岐の存在を精度保証計算を用いて証明することに成功した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

分岐解の漸近解析は数値データを非常にうまく説明している。レイノルズ数が大きなときの漸近解析は、Japan J. Indust. Appl. Math. から出版予定である。

Strategy for Future Research Activity

より大きなモードの外力の場合にコルモゴロフ問題の分岐解を計算中である。

  • Research Products

    (10 results)

All 2014 2013

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Steady-States and Traveling wave solutions of the generalized Constantin-Lax-Majda equation2014

    • Author(s)
      Hisashi Okamoto, T. Sakajo, M. Wunsch
    • Journal Title

      Discrete and Continuous Dynamical Systems, B

      Volume: 34 Pages: 3155-3170

    • DOI

      10.3934/dcds.2014.34.3155

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] The generalized Proudman--Johnson equation and its singular perturbation2014

    • Author(s)
      S.-C. Kim and H. Okamoto
    • Journal Title

      Japan J. Indust. Appl. Math.

      Volume: 31 Pages: 未定

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Blow-up problems in the strained vorticity dynamics and critical exponents2013

    • Author(s)
      H. Okamoto
    • Journal Title

      J. Math. Soc. Japan

      Volume: 65 Pages: 1079, 1099

    • DOI

      10.2969/jmsj/06541079

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The generalized Proudman-Johnson equation at large Reynolds numbers2013

    • Author(s)
      S.-C. Kim and H. Okamoto
    • Journal Title

      IMA J. Appl. Math.

      Volume: 78 Pages: 379,403

    • DOI

      10.1093/imamat/hxr054

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 2次元非圧縮粘性流における、安定で大きな渦の存在について2013

    • Author(s)
      岡本 久、Kim Sun-Chul
    • Journal Title

      ながれ

      Volume: 32 Pages: 417,419

  • [Presentation] Nonlinear heat equations, blow-ups, and their finite difference approximations2013

    • Author(s)
      H. Okamoto
    • Organizer
      The first Vietnam International Applied Mathematics Conference
    • Place of Presentation
      サイゴン大学(ホーチミン市)
    • Year and Date
      20131219-20131220
    • Invited
  • [Presentation] Kolmogorov's Dynamical Systems viewpoint on 2D Navier-Stokes flows.2013

    • Author(s)
      H. Okamoto
    • Organizer
      International Conference on PDEs and Dynamical Systems
    • Place of Presentation
      河南理工大学(中国 焦作市)
    • Year and Date
      20131017-20131018
    • Invited
  • [Presentation] Fluid mechanical singular perturbation problems and its numerical challenges2013

    • Author(s)
      H. Okamoto
    • Organizer
      北東アジアシンポジウム(Method and Modeling for High performance Scientific Computing)
    • Place of Presentation
      望江賓館 (中国 成都市)
    • Year and Date
      20130923-20130924
    • Invited
  • [Presentation] 2次元非圧縮粘性流における安定で大きな渦の存在について2013

    • Author(s)
      岡本 久
    • Organizer
      日本流体力学会年会
    • Place of Presentation
      東京農工大
    • Year and Date
      20130913-20130913
  • [Presentation] A blow-up problem on the nonlinear heat equation in the complex t-plane2013

    • Author(s)
      H. Okamoto
    • Organizer
      The 9th East Asia SIAM Conference
    • Place of Presentation
      Bandung Institute of Technology (Indonesia)
    • Year and Date
      20130617-20130619

URL: 

Published: 2015-05-28  

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