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乱流の素過程と渦構造の形成

湍流的基本过程和涡结构的形成

基本信息

批准号：
05240211
负责人：
大木谷耕司
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

1.一様等方性減衰乱流のシミュレーション。渦管、渦層などの局在渦構造のモデル化のために、構造間の相互作用の局所性を定量的に評価した。"しゃへいされたストレイン"を用いて渦度生成項、エネルギー散逸項について局所度関数を定義しデータベースを解析したところ、渦管間の相互作用の有効距離はTaylorのマイクロスケールの程度であることがわかった。この結果を、Tennekesの乱流モデルと関係付けて議論した。また、ヘリカル分解法による渦度場の観察から、渦層から渦管への遷移過程は右巻-左巻の成分の相互作用によって引き起こされることを見い出し、完成した渦管の周囲の(dipoleをなす)高エネルギー散逸領域が、各旋回成分と対応していることをつきとめた。2.3次元ポアゾイユ流の直接シミュレーションコードの開発。数値スキームは基本的にはKimらと同じ手法であるが、モード数を有効に使うため、aliasing項を取り除く際ずらした格子点を用いた。この結果、ミニマル流に対してFACOM-VP2600でおよそ100時間程度で定常な統計量が得られることが見積もりができた。臨界を超えたレイノルズ数において予想される非線形平衡解に落ちつくことを確かめ、亜臨界レイノルズ数でミニマル流を得ることを試みている。現在まで、運動量や応力の時間発展、特に壁方向に対する輸送を調べた。今後は、渦運動等との相関なども調べる予定である。3.曲がり管内流のシミュレーション。円形断面の曲がり管の定常解を求めた。これまでの研究では曲率の小さな場合に限った研究が行われてきたが、本研究では理論的に可能なすべての曲率に対して解を求め、4渦解の存在範囲を特定することができた。これに続いて捩率の影響を考慮して定常解を求める研究を行った。その結果新しい知見として、捩率のある値に対して管断面流量が最小値を取ることが判明した。さらに曲板管の流れに対して分岐理論による研究が進行中である。

1. Isometric attenuation of turbulent flow. The vortex tube and the vortex layer are localized in the vortex structure, and the interaction between the structures is quantitatively evaluated. "しゃへいされたストレイン" is defined by using the vorticity generation term and the vortex dissipation term and the number of pass points in the board. The effective distance of the interaction between the vortex tubes and the effective distance of the interaction between the vortex tubes.このRESULTを、Tennekesのturbulent flowモデルとrelations payけて Discussionした.また, ヘリカル decomposition method によるvorticity field Observation の観から, vortex layer からVortex tube へのThe migration process is the interaction between the components of the right volume and the left volume.とを见い出し、Complete したvortex tubeのweek囲の(dipoleをなす)高エThe ネルギーdissipation areaが, each cycle component と対応していることをつきとめた. The 2.3-dimensional ポアゾイユ流のシミュレーションコードの开発. The number of numbers is valid.に使うため, aliasing item をtake り出くinterior ずらしたlattice point を用いた.このRESULTS, ミニマル流に対してFACOM-VP2600 でおよそ100 time degree でconstant なstatistics られることが见 accumulate もりができた. Critical super valueとを正かめ、亜criticalレイノルズ数でミニマル流をgetることをtrialみている. Now, the amount of exercise, the time expansion of the force, and the special direction of the wall are transported and adjusted. From now on, we have decided to adjust the parameters related to turbulence and vortex motion. 3. The water flowing in the curved tube. The constant solution of the curved cross-section is the same as that of the tube.これまでの Research では Curvature の Small さな Case にlimit った Research が row われてきたが、This research では Theory The curvature of the curvature is possible, and the solution of the 4 vortex solution is the existence of the specific range.これに続いて捩のeffectをConsiderationしてsteady solutionをQuestionめるStudyを行った.そのRESULTS しい知见として、捩 rateのある値に対してThe minimum value of the pipe section flow rate is taken ることがdetermined した. Research on the bifurcation theory of curved plate tubes is in progress.