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藤村 薫
原子力工業, 41(3), p.49 - 51, 1995/00
流体系における層流から乱流への遷移の素過程としての、流体運動の安定性と分岐について述べ、代表的な例として、現在行っている縦横モード相互作用に関する研究の解説を行った。不安定成層をしたせん断流においては、ベナール対流に対応するロールが流れ方向に軸をもって現われる。しかし、せん断流を強くしてゆくと、流体力学的不安定モードである流れ方向に周期性をもつ伝播波が現われる。縦ロールと横伝播波が同時に出現するパラメータ領域ではどのような空間パターンが形成されうるかについて、弱非線形理論に基づく結果を紹介し、展望について述べた。
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：68.61(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。
藤村 薫
Philos. Trans. R. Soc. Lond., Ser. A, 340, p.95 - 130, 1992/00
2枚の異なる温度を有する鉛直平板間に満たされた流体層には温度差が十分小さくても自然対流が生じる。温度差を大きくしていくと、自然対流にロール対流又は波動が重畳されてくる。本研究では適当な波数とグラスホフ数を選んだ場合、ロール対流同士の非線形高調波共鳴、ロールと波動間の共鳴、ロール同士と波動間の共鳴という異なる3種の共鳴が生じることを指摘し、各々の場合について各モードの振幅を記述する方程式を導き、振幅方程式の解の分岐特性を調べた。
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
Phys.Fluids A, 30(4), p.1216 - 1218, 1987/04
高温伝熱機器の流体振動の発生原因に挙げられる流れの不安定波の挙動を解析する際、Landau定数を求めることが必要となる。Landau定数には2通りの定義があり、両者の相違点についてこれまで大まかな議論しかされていなかった。ここでは平行平板間を流れるポワズイユ流を対称に両者の差異を定量的におさえた。
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。
