複素特性曲線法を用いた三次元境界層遷移の二次不安定性に関する研究

本研究で対象とする円柱型孤立粗さを過ぎる非圧縮流れについて、昨年度はある一つのsinuousモードに対しCRTを適用して、実現条件を満足する波束型かく乱の特性量を求めるに留まった。一方で、流れ場にはより不安定なvaricoseモードや他のsinuousモードが存在することから、それらへの波束性の影響（絶対全体不安定性の観点を含む）を広く調査するため、多地点での平均場に対する2dLST解析を今年度は実施した。具体的にはまず、コードを改修・最適化し、昨年度課題であった計算の高速化を行った。これによりパラメトリックスタディが可能になった。次にそのコードを用いて多くの波数パラメータに対する時間理論に基づく解析を実施した。その結果、詳細なスペクトル分布が得られ、固有値（位相速度を含む）や固有関数の類似性に基づく各モードの分類作業が進捗した。しかしながら、解の複雑な分岐特性から、必ずしも全てのモードを分類しその生滅を流れ場にわたってトレースすることは実現的ではないことも分かった。CRTを適用する際には主流方向へ同一のモードをトレースしなければならないので、今後もさらに調査が必要である。

本研究で対象とする円柱型孤立粗さを過ぎる非圧縮流れについて、昨年度はある一つのsinuousモードに対しCRTを適用して、実現条件を満足する波束型かく乱の特性量を求めるに留まった。一方で、流れ場にはより不安定なvaricoseモードや他のsinuousモードが存在することから、それらへの波束性の影響（絶対全体不安定性の観点を含む）を広く調査するため、多地点での平均場に対する2dLST解析を今年度は実施した。具体的にはまず、コードを改修・最適化し、昨年度課題であった計算の高速化を行った。これによりパラメトリックスタディが可能になった。次にそのコードを用いて多くの波数パラメータに対する時間理論に基づく解析を実施した。その結果、詳細なスペクトル分布が得られ、固有値（位相速度を含む）や固有関数の類似性に基づく各モードの分類作業が進捗した。しかしながら、解の複雑な分岐特性から、必ずしも全てのモードを分類しその生滅を流れ場にわたってトレースすることは実現的ではないことも分かった。CRTを適用する際には主流方向へ同一のモードをトレースしなければならないので、今後もさらに調査が必要である。