渦のつなぎかえとヘリシティ

涡旋重联和螺旋度

基本信息

批准号：
63613007
负责人：
山田道夫
金额：
$ 0.51万
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：
1988
资助国家：
日本
起止时间：
1988 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

我々が崎に「三葉型渦輪」の数値シミュレーションによって発見した渦の「橋渡し」減少は、渦のつなぎかえの機構が従来考えられていた渦の対消減のような単純なものではなく、渦線の三次元的ねじれ運動を伴う極めて複雑な過程であることを示唆している。この「三葉型渦輪」はヘリシティを持つ最も簡単な例であり、またその形の対称性から計算時間及び計算機容量の節約にもなるので採用されたものである。しかしそこで発見された「橋渡し」減少は複雑な三次元構造を持つので、その解析はひとまず置き、より簡単な形でつなぎかえの起こる並進二個円形渦輪の運動を主として調べることにした。ナビエ・ストークス方程式をモード数64^3のスペクトル法で解き、実験的に知られている二回のつなぎかえを数値計算で実現し、渦度線・速度線の数値データを3Dグラフィックスを用いて立体的に解析することによってつなぎかえの機構を明らかにすることを目標として計算を始めほぼ予定通りの結果を得た。実験と同じく2回のつなぎかえが観測され、とちらのつなぎかえも同じ「橋渡し」現象として理解されることが分かった。「橋渡し」現象は、渦線の対消減・渦拡散・渦伸張の組合わせとして起こり、相互作用している反平行渦営の進行方向前方にそれと垂直方向に「橋」がかかる。対消減は常に不完全に終わり、非消滅部分である「足」を残す。「橋渡し」現象のこれらの特徴は、三葉型渦輪のbridgesやねじれ直線渦営のfingersにも見られ、広く一般に起こる現象のように思われる。今後は、1.三輪型渦輪の「橋渡し」現象の解析、ヘリシティ変化の粘性依存性、ナビエ・ストークス(オイラー)方程式の解の特異性との関係、2.乱れた二円形渦輪の正面衝突の数値シミュレーションによる三次元安定性、乱流化、音源特性の研究(予備計算は既に完了)を中心に渦運動の研究を行う予定である。

我们通过对“ Trifoliar涡流环”的数值模拟在Saki中发现的涡流的减少表明，涡旋和解的机理并不像以前认为的涡旋配对损失那样简单，而是一个非常复杂的过程，涉及涡旋线的三维扭转运动。这种“三圆形涡流环”是螺旋性的最简单例子，并且被采用了，因为其形状对称性还节省了计算时间和计算机容量。但是，由于“桥梁”还原发现存在复杂的三维结构，因此我们决定暂时离开分析，并主要研究转换两个圆形涡流环的运动，其中连接以更简单的形式发生。使用模式为64^3的光谱方法求解了Navier-Stokes方程，并通过数值计算实现了实验已知的两个综述，并开始计算，目的是通过分析在三个图形的涡度和速度图中分析数值数据来阐明综述的机制，从而获得了3二维图形的测量结果几乎可以获得3DDDARPALINESS。就像在实验中一样，观察到两个链接，发现两条链接之间的链接被理解为相同的“桥”现象。 “桥”现象是作为涡旋线损耗，涡流扩散和涡流延伸的组合而发生的，并且垂直应用“桥”将相互作用的反平行涡流形成的方向应用。柜台的损失总是不完全结束，留下了“脚”，这是不灭绝的部分。 “桥”现象的这些特征也可以在三叶涡流环和手指的桥梁中，在扭曲的线性涡流地层中看到，并且似乎是通常发生的现象。将来，我们将重点关注1。分析三轮涡旋环的“桥梁”现象，螺旋性变化的粘度依赖性之间的关系，navier-stokes（Euler）方程解决方案的奇异性（Euler）等式的奇异性和2。研究三维稳定性，构成构成构图的近距离模拟范围的范围，是数字构成的范围，是数字构成的范围。（初步计算已经完成）。