2013 Fiscal Year Research-status Report
新しくコルモゴロフ複雑度の概念を応用した流体混合測度と乱流遷移測度とその応用研究
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25420124
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
一宮 昌司 徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 准教授 (50193454)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 複雑さ / コルモゴロフ複雑度 / 正規圧縮距離 / 乱流遷移 |
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| Research Abstract |
新しくコルモゴロフ複雑度の概念を流体混合の測度研究分野に導入し、混合層の流れや円管合流部における微細な流体混合過程、さらに自由せん断流の乱流遷移過程を解明しその応用についても研究する目的で、まず実際のデータを得るために、混合層流と円管流の速度を測定した。実験装置は混合層流は既存のものを使用し、円管流は枝管部を太いものに改造した。計測器具には、熱線風速計とX型熱線プローブを用い、流れ方向および垂直方向の速度成分を得た。
混合層では、さまざまな下流位置と垂直位置において測定した。円管では主管と枝管の流れどうしの混合を軸方向、半径方向、円周方向へ追跡するために、さまざまな軸、半径及び円周方向位置において測定した。
次に、熱線風速計にて取得した速度データをA/D変換してwindowsパソコンに取り込み、この速度の時系列データをパソコンで7z形式で圧縮し、近似コルモゴロフ複雑度と正規圧縮距離NCDを求めた。
NCDの計算に用いる速度データXとYには以下の３種類を用いた。１．異なる位置間の、流れ方向変動速度uどうし。２．同じ位置における、流れ方向変動速度uとその時間微分係数du / dt。３．同じ位置における、流れ方向変動速度uと垂直方向変動速度v。これらによって複雑さが下流に広がる様相を定量化し、もっとも適切な組合せを見出した。
以上の成果を、第4回噴流後流剥離流に関する国際会議、日本流体力学会年会、日本機械学会年次大会、日本機械学会流体工学部門講演会及び日本機械学会中国四国支部総会講演会で発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
混合層流と円管流の速度測定は順調に進行した。混合層流は実験装置を改造する必要がなく、円管流は枝管部を太いものに改造できた。
計測器具も、計画通り熱線風速計とX型熱線プローブを用い、流れ方向および垂直方向の速度測定ができた。
混合層流、円管流とも、計画通りさまざまな位置において測定ができ、データの複雑さ解析も順調に進行した。
NCDの計算に用いる速度データの組み合わせも計画通り３種類を用い、もっとも適切な組合せとして、異なる位置間の流れ方向変動速度uどうしを用いると、乱流遷移の進行を定量的に表示することができることが明らかにできた。
以上の成果を、第4回噴流後流剥離流に関する国際会議、日本流体力学会年会、日本機械学会年次大会、日本機械学会流体工学部門講演会及び日本機械学会中国四国支部総会講演会で発表することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
混合層流と円管流においては、時系列データから画像ファイルを作成して、この複雑さ解析を行って、数値ファイルとの複雑さとの関連を調べる。
さらに平板境界層の実験を行い、乱流遷移過程に対して速度時系列データの測定を行って、近似コルモゴロフ複雑度と正規圧縮距離NCDを求める。
以上の結果を日本機械学会講演会などで発表し、論文を投稿する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
購入した物品（熱線流速計）が平成26年2月28日納入されたが、この時点で費用が発注時の業者見積額より少額であったため。
熱線流速計を購入し、また熱線流速計センサなどの消耗品を購入する。また学会発表の旅費や論文掲載料に使用する。
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