粘弾性流体における壁乱流および乱流遷移の直接数値解析
氏名:塚原 隆裕¹,竹田 一貴²,中川 皓介²,松川 裕樹²,高橋 拓海²,染谷 駿介²,岡崎 将太郎²,太田 佑²,新開 壮希²,菊池 紘太²,垣内 習作²,岩本 直樹²
所属:東京理科大学創域理工学部機械航空宇宙工学科¹,東京理科大学大学院創域理工学研究科機械航空宇宙工学専攻²
概要:壁面せん断流の亜臨界乱流遷移現象における準秩序構造や遷移過程などの解明のため,本研究では各種流路の直接数値シミュレーション(DNS)を行った.また,スカラ物質乱流拡散や粘弾性流体壁乱流に対する機械学習の適用可能性を,DNSデータに基づいて調査した.OCTOPUS環境下では,OpenFOAMによる温度差マランゴニ対流やサイクロンセパレータ固気混相流などの解析も実施した.
論文掲載,発表実績:
(学術雑誌掲載論文)
- K. Nakagawa, T. Ishida, and T. Tsukahara, “Effects of freestream turbulence on the secondary instability of the roughness-induced crossflow vortex in swept flat plate boundary layers,” International Journal of Heat and Fluid Flow, Vol. 102 (2023), 109161.
(国際会議会議録掲載論文)
- S. Someya and T. Tsukahara, “CNN for scalar-source distance estimation in grid-generated turbulence,” In: Proceedings of the 33rd International Symposium on Transport Phenomena (ISTP33), Kumamoto, Japan, Sep. 24-27 (2023), 130, 8 pages.
- T. Takahashi and T. Tsukahara, “Two-stage instability in viscoelastic rotating plane Couette flow,” In: Proceedings of the 33rd International Symposium on Transport Phenomena (ISTP33), Kumamoto, Japan, Sep. 24-27 (2023), 78, 4 pages.
- Y. Matsukawa and T. Tsukahara, “Parameter dependence of switching between supercritical and subcritical turbulent transitions in inner-cylinder rotating Taylor-Couette-Poiseuille flow,” In: Proceedings of the 10th International Symposium on Turbulence, Heat and Mass Transfer (THMT10), Rome, Italy, Sep. 11-15 (2023), pp. 97-100.
- K. Nakagawa, T. Ishida, and T. Tsukahara, “Premature secondary instabilities induced by freestream turbulence in swept flat plate boundary layer,” In: Proceedings of the 10th International Symposium on Turbulence, Heat and Mass Transfer (THMT10), Rome, Italy, Sep. 11-15 (2023), pp. 73-76.
- K. Kohyama and T. Tsukahara, “Reproducing turbulent puff split and decay in transitional annular flow by a two-variable stochastic model,” In: Proceedings of the 10th International Symposium on Turbulence, Heat and Mass Transfer (THMT10), Rome, Italy, Sep. 11-15 (2023).
- K. Kohyama and T. Tsukahara, “Turbulence maintenance limitation at low Reynolds number in annular Couette flow with very small radius ratios,” In: Abstracts of the 18th EUROMECH European Turbulence Conference, Valencia, Spain, Sep. 4-6 (2023), 504 (1 page).
- K. Nakagawa, T. Ishida, and T. Tsukahara, “Parametric study on the effects of cylindrical cavities on transition in the Falkner-Skan-Cooke boundary layer,” In: Abstracts of the 18th EUROMECH European Turbulence Conference, Valencia, Spain, Sep. 4-6 (2023), 147 (1 page).
(国内研究会等発表論文)
- 渡辺 勇翔,中川 皓介,石田 貴大,塚原 隆裕,“回転円柱粗さを有する三次元後退平板境界層の乱流遷移過程に関する直接数値解析”,第61回飛行機シンポジウム講演集,北九州,11月15日-17日 (2023),JSASS-2023-5163,7 pages.
- 松川 裕樹,塚原 隆裕,“Taylor渦流を基にしたTaylor-Couette-Poiseuille流の流動状態遷移過程”,日本流体力学会年会2023 講演論文集,東京,9月20日-22日 (2023),C8-02,4 pages.
- 垣内 習作,塚原 隆裕,上野 一郎,“矩形型自由液膜内温度差マランゴニ対流における基本定常流のプラントル数依存性”,第60回日本伝熱シンポジウム 講演論文集,博多,5月25日-27日 (2023),H1445, 5 pages.
(その他)
- 塚原 隆裕,“層流-乱流の亜臨界遷移~低Reでの乱流維持抑制~,各種乱流現象の機械学習~スカラ場や粘弾性推定~”,一般社団法人 日本機械学会 RC297「カーボンニュートラルに貢献する熱流体技術の開発に向けた産学ネットワーキングのための研究分科会」第三回分科会,静岡大学,11月9日 (2023).
- T. Tsukahara, “Deep learning estimation of scalar source in turbulence,” AJKFED2023 (The ASME-JSME-KSME Joint Fluids Engineering Conference), Osaka, Japan, July 9-13 (2023).
- 塚原 隆裕,“亜臨界遷移の局在乱流を伴う伝熱”,第60回日本伝熱シンポジウム OS:乱流を伴う伝熱研究の進展,博多,5月25-27日 (2023),C111.
- T. Tsukahara, “Photoactivated capillary flow for advanced droplet manipulation: a numerical study,” 8th Annual Conference of AnalytiX-2023, Osaka, Japan, May 17-19 (2023).
Posted : 2024年03月31日