2017年4月 - 2020年3月
双曲型不安定性と波動の位相シフトが生み出す新しい型の流体力学的不安定性の研究
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C) 基盤研究(C)
(1) 双曲型よどみ点をもつ回転流の不安定性:別種の波動によるパラメタ共鳴不安定性の解明のため、双曲型不安定性と回転の効果により生ずる慣性波が協働して生み出すパラメタ共鳴不安定性の発現の条件と回転の強さの関係を研究した。1 次元周期渦列および2 次元周期渦列を対象とし、局所安定性解析および固有モード安定性解析により、回転が弱い場合に双曲型不安定性が強くなること、回転が強くなると逆に双曲型不安定性弱くなり安定化することを明らかにした。また、渦と逆向きの回転を与えた場合には遠心力不安定性が発生することもわかった。楕円型不安定性を加えた3種類の不安定性の相対的な強さの比較を行い、回転の向きと強さ、渦列のパラメタに対する依存性を明らかにした。
(2) 双曲型よどみ点をもつ電磁流体の不安定性:前年度に続き、双曲型不安定性と磁場の効果により生ずるアルヴェーン波が協働して生み出すパラメタ共鳴不安定性の発現の条件と磁場の強さの関係を研究した。双曲型不安定性とアルヴェーン波が協働して生み出すパラメタ共鳴不安定性が存在するという前年度の局所安定性解析による結果を、固有モード安定性解析により裏付けることができた。また、2 次元周期渦列に加えて1 次元周期渦列を対象とし、新しく発見したパラメタ共鳴不安定性が一般に存在することを示した。
(3) 密度成層および回転の効果を受ける双曲型よどみ点をもつ流れの不安定性:複合的な効果によるパラメタ共鳴不安定性の解明のため、まずメソスケールの気象現象や惑星大気で重要となる密度成層と回転の複合的な効果を扱った。成層双曲型不安定性の特性が回転と成層の強さによってどのように変化するかを局所安定性解析と固有モード安定性解析により明らかにした。
(2) 双曲型よどみ点をもつ電磁流体の不安定性:前年度に続き、双曲型不安定性と磁場の効果により生ずるアルヴェーン波が協働して生み出すパラメタ共鳴不安定性の発現の条件と磁場の強さの関係を研究した。双曲型不安定性とアルヴェーン波が協働して生み出すパラメタ共鳴不安定性が存在するという前年度の局所安定性解析による結果を、固有モード安定性解析により裏付けることができた。また、2 次元周期渦列に加えて1 次元周期渦列を対象とし、新しく発見したパラメタ共鳴不安定性が一般に存在することを示した。
(3) 密度成層および回転の効果を受ける双曲型よどみ点をもつ流れの不安定性:複合的な効果によるパラメタ共鳴不安定性の解明のため、まずメソスケールの気象現象や惑星大気で重要となる密度成層と回転の複合的な効果を扱った。成層双曲型不安定性の特性が回転と成層の強さによってどのように変化するかを局所安定性解析と固有モード安定性解析により明らかにした。
- ID情報
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- 課題番号 : 17K05561
- 体系的課題番号 : JP17K05561
この研究課題の成果一覧
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論文
1-
Journal of Fluid Mechanics 967 2023年7月20日 査読有り筆頭著者
講演・口頭発表等
3-
日本流体力学会年会2021 2021年9月23日
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日本物理学会2021年秋季大会 2021年9月20日
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東北大学数理科学連携研究センター・パターンダイナミクス数理セミナー 2021年5月7日 招待有り