氏名：[1]塚原隆裕，[2]井上俊，[2]数野信夫，[2]國井康平，[2]猪岡翔，[2]山田裕也，[2]高木健吾

所属：[1]東京理科大学理工学部機械工学科，[2]東京理科大学大学院理工学研究科機械工学専攻

概要：壁面せん断流の亜臨界乱流遷移における，層流領域と乱流領域が空間的に共存する現象について，その普遍性などを探るため，スライディング-クエット流の大規模な直接数値解析（DNS）を行った．乱流モデルを用いないDNSにより，非圧縮性ニュートン流体における（同心二重円筒内の）スライディング-クエット流のシミュレーションを実施し，乱流遷移過程を調査した結果，局在化した乱流領域が螺旋状になる“螺旋乱流”を呈することが分かった．螺旋乱流が形成した場合には，局在乱流の下臨界レイノルズ数が低下することを見出した．

 

論文掲載,発表実績:
（学術雑誌掲載論文）

• N. Kazuno, T. Tsukahara, M. Motosuke, “Laplace pressure versus Marangoni convection in photothermal manipulation of micro droplet,” The European Physical Journal Special Topics, in Press
• T. Ishida, T. Tsukahara, “Friction factor of annular Poiseuille flow in a transitional regime,” Advances in Mechanical Engineering, Vol. 9, No. 1 (2017), DOI: 10.1177/1687814016683358 (10 pages)
• T. Ishida, Y. Duguet, and T. Tsukahara, “Transitional structures in annular Poiseuille flow depending on radius ratio,” Journal of Fluid Mechanics, Vol. 794, (2016), R2 (11 pages)

 

（国際会議会議録掲載論文）

• S. Inoue, T. Tsukahara, S. Jakirlić, and Y. Kawaguchi, “A Reynolds stress model for drag-reducing viscoelastic turbulent flow,” In: Proceedings of 11th International ERCOFTAC Symposium on Engineering Turbulence Modelling and Measurements, Palermo, Italy, Sep. 21-23 (2016), 6 pages
• T. Ishida, T. Tsukahara, and S. Inooka, “Investigating the lower critical Reynolds number focusing on the turbulent spot and stripe at plane channel flow,” In: Abstracts of 11th Euromech Fluid Mechanics Conference (EFMC11), Seville, Spain, Sep. 12-16 (2016), #429
• K. Kunii, T. Ishida, and T. Tsukahara, “Helical turbulence and puff in transitional sliding Couette flow,” In: Abstract of 24th International Congress of Theoretical Applied Mechanics (ICTAM2016), Montreal, Canada, Aug. 21-26 (2016), pp. 929-930

 

（国内研究会等発表論文）

• 藤本弦，塚原隆裕，“平面クエット乱流の大規模構造に関する研究”，日本機械学会関東学生会第56回学生員卒業研究発表講演会 講演論文集，東京，3月16-17日 (2017)，310，2 pages
• 仁村友洋，塚原隆裕，“粘弾性流体の回転平面クエット流におけるDNS解析”，日本機械学会関東学生会第56回学生員卒業研究発表講演会 講演論文集，東京，3月16-17日 (2017)，107，2 pages．
• 仁村友洋，塚原隆裕，“粘弾性流体の回転平面クエット流におけるDNS解析”，日本機械学会関東学生会第56回学生員卒業研究発表講演会 講演論文集，東京，3月16-17日 (2017)，107，2 pages．
• 猪岡翔，石田貴大，塚原隆裕，“下臨界レイノルズ数付近における乱流斑点から帯への成長に関する研究”，日本機械学会関東支部第23期総会・講演会 講演論文集，東京，3月16-17日 (2017)，WS0101-02，2 pages
• 日本機械学会関東支部第23期総会・講演会 講演論文集，東京，3月16-17日 (2017)，WS0101-02，2 pages
• 猪岡翔，石田貴大，塚原隆裕，“下臨界レイノルズ数付近における乱流斑点から帯への成長に関する研究”，日本機械学会関東支部第23期総会・講演会 講演論文集，東京，3月16-17日 (2017)，WS0101-04，2 pages
• 数野信夫，塚原隆裕，元祐昌廣，“マイクロ液滴駆動へのラプラス圧と温度差マランゴニ対流による影響”，第94期日本機械学会流体工学部門講演会 講演論文集，宇部，11月12-13日 (2016)，0701，2 pages
• 石田貴大，Geert Brethouwer，Yohann Duguet，塚原隆裕，“粗面クエット流において発生する様々な準秩序構造”，第94期日本機械学会流体工学部門講演会 講演論文集，宇部，11月12-13日 (2016)，1012，2 pages
• 井上俊，塚原隆裕，川口靖夫，“粘弾性流体の抵抗低減乱流における応力方程式モデルの圧力歪相関項”，第94期日本機械学会流体工学部門講演会 講演論文集，宇部，11月12-13日 (2016)，0319，5 pages
• 猪岡翔，石田貴大，塚原隆裕，“乱流斑点の帯状成長に注目した下臨界レイノルズ数の確率論的研究”，日本流体力学会年会2016 講演論文集，東京，9月26-28日 (2016)，3 pages
• 國井康平，石田貴大，塚原隆裕，“遷移域スライディング・クエット流の局在乱流構造と統計量に及ぼす壁面曲率の影響”，日本流体力学会年会2016 講演論文集，東京，9月26-28日 (2016)，4 pages
• 塚原隆裕，石田貴大，戸倉彰太，“粘弾性流体の回転平面クエット流におけるロールセル変調”， 第44回可視化情報シンポジウム 講演論文集，東京，7月19日-20日 (2016)，F106, 2 pages
• 数野信夫，塚原隆裕，元祐昌廣，“マイクロ液滴の界面張力駆動対流に関する研究”，第53回日本伝熱シンポジウム 講演論文集，大阪，5月24日-26日 (2016)，D114, 5 pages

 

（その他）
（解説論文）

• 國井康平，石田貴大，塚原隆裕，“遷移域スライディング・クエット流の局在乱流構造と統計量に及ぼす壁面曲率の影響”，日本流体力学会誌「ながれ」，第35巻 第6号 (2016)，475-480
• 川口 靖夫，塚原 隆裕，“界面活性剤水溶液流れの乱流と対流熱伝達”，日本伝熱学会誌「伝熱」，第55巻 第231号 (2016)，9-14