2.3次元ナビエ・ストークス系での自己組織化(<小特集>長距離相関による自己組織化)
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概要
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3次元ナビエ・ストークス方程式で記述される最も顕著な自己組織化現象の一つとして,一様等方性乱流の渦構造を取り上げる.減衰性の一様等方性乱流では,剪断層が不安定性等で巻き上がる事で管状渦構造を形成,次に管状渦が相互作用により集団構造を形成する,2段階の自己組織化が行われる.この管状渦構造が散逸構造として本質的な役割を果たすと同時に,微細なスケールでの物質輸送等の役割も担う.管状渦の運動はビオ・サヴァール則による渦糸モデルで近似的に表現され,このモデルによって長距離相互作用を通じた管状渦構造の集団構造の形成などが説明される.本章では,乱流中の管状渦構造の旋回中心軸の同定手法を利用した渦のダイナミクスの研究,渦構造への圧縮性の影響などについて述べる.
- 2011-07-25
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