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藤村 薫; 水島 二郎*
日本物理学会誌, 47(10), p.798 - 805, 1992/10
流体運動における解の分岐現象は、力学系理論の進展によって近年脚光を浴びている。分岐現象の解析においては、無限自由度系である流体方程式から有限小数自由度系である「振幅方程式」への自由度の低減が不可欠である。本解説では、この自由度の低減を中心課題として発展してきた流れの弱非線形安定性理論を解説する。とりわけ、簡単な対称群との可換性の要請の下に得られる振幅方程式の分類、中心多様体定理に基づく振幅方程式の導出、並びに振幅方程式によって記述される解のダイナミックスについて述べる。
水島 二郎*; 藤村 薫
J. Fluid Mech., 234, p.651 - 667, 1992/00
被引用回数：21 パーセンタイル：68.03(Mechanics)ベナール対流中の2次元準中立攪乱間に波数比1:3の高調波共鳴が生じることを明らかにした。共鳴が生じる場合、共鳴モードの振幅に対する方程式を導き、分岐パラメータとしてレイリー数をとった際の分岐特性を調べた。その結果、低プラントル数流に対しては伝播波解とその変調波解が安定に存在しうる領域のあることが明らかになった。なお、臨界モードが別個に存在する場合の相互作用を評価し、高波数域以外では1:3共鳴の結果得られた解は臨界モードに対し不安定であることが結論された。
水島 二郎*; 藤村 薫
European Journal of Mechanics B, Fluids, 10(2(SUPPL.)), 331 Pages, 1991/00
固体-固体境界条件下におけるBenard対流に生じる2次元ロール解の平衡状態を調べた。波数比1:3の高調波共鳴が生じることを指摘した。その際、可能な分岐解として高プラントル数ではpureモードとmixedモードが存在し、低プラントル数では伝播波モード、安定な変調伝播波モード、pureモード、及びmixedモードが存在することが明らかになった。
藤村 薫; 水島 二郎*
European Journal of Mechanics B, Fluids, 10(2(SUPPL.)), p.25 - 30, 1991/00
異なる一様温度を有する鉛直平板間に満たされた自然対流の非線形安定性を弱非線形漸近理論に基づいて調べた。撹乱振幅の時間発展を記述する方程式として、プラントル数PがP
Pc(Pc=12.45425644)のときLandau方程式が、P
Pcのとき2-連立Landau方程式が、P=Pcのとき3-連立Landau方程式が導かれた。方程式に含まれる係数を数値的に決定し、振幅方程式の平衡解をいくつかのカテゴリーに分類し、平衡解の線形安定性を議論した。
藤村 薫; 水島 二郎*
Phys. Fluids, 31(9), p.2398 - 2400, 1988/09
被引用回数：3 パーセンタイル：40.98(Mechanics)炉心冷却材停止時には、高温ガス炉の除熱は自然対流によって行われる。グラスホフ数が十分小さい場合、除熱は層流熱伝達によって行われるため極めて悪いが、グラフホス数がある臨界値を越えると、自然対流中にセル状の流れ(撹乱)が重畳されるため、除熱能力は著しく向上する。ここではセル状の構造が現れはじめる程度のグラフホフ数を考え、数値シミュレーションを行った。その結果、撹乱の性質は解析に用いたフーリエモード数に著しく依存することが明らかになった。
水島 二郎*; 藤村 薫; 柳瀬 真一郎*
ながれ, 7, p.259 - 270, 1988/00
流体振動の原因となる流れ場中の不安定波の解析には弱い非線形性を考慮に入れた摂動展開と数値シミュレーションがある。この論文ではこれら両者の手法を平面ポワズイユ流を例題として比較検討した。その結果、数値シミュレーションで考慮にいれるべきをモード数や弱い非線形の理論の適用範囲が明らかになった。
柳瀬 真一郎*; 藤村 薫; 水島 二郎*; 後藤 金英*
Journal of the Physical Society of Japan, 55(1), p.106 - 114, 1986/00
被引用回数：5 パーセンタイル：45.83(Physics, Multidisciplinary)多目的高温ガス炉の高温伝熱機器においては、流体運動に起因する振動が発生する可能性がある。その原因としては、各種ジェットやウェーク中の不安定波が考えられる。ここでは、ジェットやウェーク中の非周期的な不安定波の挙動を調べた。その結果、不安定波のスペクトルは時間と共に鋭くなることが明らかになった。本研究は相模工大との59年度協力研究に基づくものである。
藤村 薫; 水島 二郎*; 後藤 金英*
ながれ, 4(3), p.213 - 223, 1985/00
高温伝熱機器における流体振動の問題や、上鏡部自然対流の問題などでは、冷却材の安定性、とりわけ、有限振幅の速度変動の挙動を把握することが重要である。ここでは、二次元平行流に対する非線形安定性理論のレビューを行い、問題点を指摘し、更に、一つの新しい解決策についての解説を行う。
