乱流熱対流の動力学モデルとしての拡張ローレンツ方程式
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概要
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MalkusとHowardによって1970年代に考案されたカオス水車に触発され、著者らは、最近、不規則に反転運動を繰り返すカオスガスタービンを開発した。カオスガスタービンは、熱対流を支配する物理要素である浮力、粘性応力および熱散逸を、それぞれ、タービン翼に作用する空気力学的抗力、タービン軸に発生する摩擦力およびタービンから漏出する空気流によって真似る。タービンロータの運動方程式の無次元化表現は、ロータの無次元角速度に対応する無次元速度場を共有しつつ多数のローレンツ方程式が星型に結合したネットワーク型動力学と等価である。この意味で、無次元化運動方程式を拡張ローレンツ方程式と呼ぶ。本講演では、1程度のアスペクト比と106を超える高レイリー数において現れる大規模循環流の乱流状態の速度場変動を表現する動力学モデルとしての拡張ローレンツ方程式の可能性について論じる。
- 日本学術会議 「機械工学委員会・土木工学・建築学委員会合同IUTAM分科会」の論文
日本学術会議 「機械工学委員会・土木工学・建築学委員会合同IUTAM分科会」 | 論文
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