LESのSGSモデルに関する研究

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LES班ではLESのSGSモデルについて,既存のモデルの評価を行って適用限界を明らかにすることと,新しい独自のモデルを圧縮性流れなどのモデルが未知の場合に対して構築することを研究目標としている.既存モデルの評価のために複雑場の高精度DNSデータベースを作成する作業は,吹き出し吸い込みを伴う溝乱流(三宅),波状壁溝乱流(三宅),混合層(宮内)を完成した.このうち特に混合層についてSGS応力の構成要素の波数特性が明らかにされ,GS-SGS間のエネルギー伝達機構が解明された.この結果を用いて諸モデルの性能を評価した(宮内).また,独自に新しく提案したモデルについて独自に溝乱流のDNSを行い,乱れ構造とモデルの対応を明らかにした(堀内).一方SGS代数応力方程式モデルについて回転系の乱流を取り扱うことのできる新しいモデルを提案し,その性能を明らかにした(下村).圧縮性流れについては特性理論に基づく擾乱の伝播を忠実にモデル化する方法を考案し,圧縮性乱流に特有な新しいSGSモデルを提案した.検証の結果はなお,検討を要するものの所望する特性を示している(井小萩).また,低マッハ数の圧縮性乱流について統計理論に基づくモデル化を試み,このモデルが自然対流場を精度よく表す事を確認した(下村).河川の流れでは幅に比べて流れの厚さが薄く,従来のモデルが適用できないがこの強い二次元性の三次元乱流について独自の提案を行いモデル式を提示した.また,このモデルが植生を伴う河川敷きのある河川の乱流を予測しうることを確かめた.また,土砂を含む河川の流れのLESのために独自のGAL-SGSモデルを提案し,その特性が既存モデルをはるかに上回る特性を示すことを確かめた(灘岡).また,まったく新しい視点からのSGSモデルの試みも行った(三宅).