氏名 : 星野 邦雄 (281067210)
所属 : 金田研
題目 : 熱対流乱流の直接数値シミュレーション
概要 :
重力の影響を受けた流体では,周囲より温かい流体粒子は上昇し,周囲より冷
たい流体粒子は下降する.この現象は「熱対流」と呼ばれる.熱対流現象は味噌
汁の流動現象や大気現象など身の周りの至る所で見られる.これらの流れは,ほ
とんどが乱流である.その解明には,直接数値シミュレーション(DNS)が有効で
ある.DNSとは,流れの方程式をモデル化せずにシミュレーションする手法であ
る.DNSが有効な理由として,測定誤差なくデータを得ることができること,流
れ場の空間構造を容易に解析できること,様々な物理量を得ることができること
等がある.
本研究では,規範的な熱対流乱流の一つである平行二平板間熱対流乱流のDNS
を行い,秩序構造であるプルームのダイナミクスの解明を目標とする.この乱流
は,下面を加熱し上面を冷やし,十分な温度差をつくることで生成される.プ
ルームとは,壁近傍から生じるマッシュルーム状の熱の塊である.プルームによ
り,乱流が生成・維持されていると考えられており,このダイナミクスの解明が
期待されている.本発表では,熱対流乱流の計算手法及び研究経過について発
表する.
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