直接シミュレーションモンテカルロ法によるRayleigh-Benard不安定性の研究

Study of Rayleigh-Benard instability using the direct simulation Monte Carlo method

渡辺 正; 蕪木 英雄; 町田 昌彦*; 横川 三津夫

Watanabe, Tadashi; not registered; not registered; Yokokawa, Mitsuo

熱伝導から対流熱伝達への遷移が生じるRayleigh-Benard不安定性を、直接シミュレーションモンテカルロ法により調べた。基礎方程式と計算手法を詳しく記述し、分子運動のレベルの計算により得られる臨界レイリー数が、巨視的な流体方程式の線形不安定性理論から導かれる値と一致することを示した。さらに、臨界レイリー数近傍の条件における遷移過程で流れ場が熱伝導状態を示していても、温度変動の空間的な相関は既に対流状態への移行を示していること、変動の影響の及ぶ範囲を示す特性距離は、安定な熱伝導あるいは対流状態では小さく、遷移過程でのみ大きくなることが示された。

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