カテゴリー別アーカイブ: 流体力学セミナー

流体力学セミナー

皆様、6/26日(月)の流体力学セミナーを御案内いたします。
御来聴歓迎いたします。

日時:2016年 6月 26日(月) 15:00 から 16:30

場所: 京都大学 数理解析研究所 204号室

講師: Prof. Tamer A. Zaki
(Mechanical Engineering, Johns Hopkins University)

講演題目:
LARGE-SCALE STRUCTURES IN TRANSITIONAL AND TURBULENT BOUNDARY LAYERS

講演要旨:
In transitional and turbulent boundary layers, an interface separates
the non-turbulent and turbulent regions of the flow. In the transition
zone, this interface surrounds localized patches of turbulence that
are formed sporadically and spread to consume the surrounding laminar
flow. In the turbulent regime, the interface marks the free-stream
edge of the boundary layer and separates the vortical near-wall motion
from the outer potential flow. Using direct numerical simulations, we
examine characteristics of this turbulent/non-turbulent (T/NT)
interface. In the case of transition we relate its formation, or the
inception of turbulence patches, to the streaky structures known as
Klebanoff distortions. In the fully turbulent boundary layer,
statistical evidence is presented that the interface is locally
modulated by the large-scale velocity perturbations in both the
streamwise and spanwise directions. The modulation is different when
the coherent structure is high- versus low-speed motion: high-speed
structures lead to a wedgeshaped deformation of the T/NT interface,
which causes an anti-correlation between the angles of the interface
and the internal shear layer. On the other hand, low-speed structures
are correlated with crests in the interface. Finally, the sudden
changes in turbulence statistics across the interface are in line with
the changes in the population of low-speed structures, which consist
of slower mean streamwise velocity and stronger turbulence than the
high-speed counterparts.

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世話人:山田 道夫(京大数理研), 竹広 真一(京大数理研),
    藤 定義(京大),松本 剛(京大理)
アドバイザー:水島 二郎(同志社大工), 余田 成男(京大理)
連絡先:山田道夫 yamada_at_kurims.kyoto-u.ac.jp
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流体物理学ゼミナール2004/05/24

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_/ 流体力学セミナー 2004 No. 3
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_/ 日 時 : 04年 6月 7日 (月) 15:00〜16:30
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_/ 場 所 : 京大数理研 009号室
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_/ 講 師 : Baofeng Feng 氏 (Department of Mathematics,
_/ University of Texas-Pan American)
_/
_/ 題 目 : Application of variational methods in fiber-optic communication
_/ systems
_/
_/ 内 容 :
_/ In this talk, we apply the variational methods to study the propagation
_/ properties of dispersion management (DM) optical solitons, as well
_/ as the interactions between them, in fiber-optic communication systems.
_/ As a result, a set of ordinary differential equations (ODEs) is obtained to
_/ predict the dynamical behavior of optical solitons instead of the original
_/ patial differential equations (PDEs). The original PDEs are also solved
_/ numerically by a symmetrized split-step pseudospectral methods and the
_/ results agreed with predictions of the variational methods.
_/
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世話人:大木谷 耕司(京大数研)、藤 定義(京大理)、松本 剛(京大理)、
山田 道夫(京大数研)
アドバイザー:河原 源太(京大工)、小森 悟(京大工)、藤坂博一(京大情報学)、
船越 満明(京大情報学)、水島 二郎(同志社大工)、余田 成男(京大理)
連絡先:ohkitani@kurims.kyoto-u.ac.jp
メールリスト連絡先: semi-adm@kyoryu.scphys.kyoto-u.ac.jp

流体物理学ゼミナール2004/10/21

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_/ 流体力学セミナー 2004 No. 8
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_/ 日 時 : 04年 11月 8日 (月) 15:00〜16:30
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_/ 場 所 : 京大数理研 009号室
_/
_/ 講 師 : 坂本 圭 氏 (京大大学院 理学研究科 地球物理学)
_/
_/ 題 目 : 潮流によって形成される海底境界層の不安定とその混合効果
_/
_/ 内 容 :
_/ 回転系・渦粘性係数一定のもとで、時間振動流である潮流によって形成される
_/ 海底境界層は、定常流による海底エクマン層と相似な流速構造を持ちます。
_/ 高レイノルズ数においては、エクマン層が不安定であるのと同様に、潮流による
_/ この境界層も不安定になると考えられます。そこで、この境界層の安定性を調べ
_/ るために数値実験を行ったところ、慣性周期と潮流周期の比に依存して、3つの
_/ 異なったタイプの不安定が現れました。また、成層を導入した実験から、慣性
_/ 周期と潮流周期がほぼ等しく成層が弱い極海域で、境界層の不安定によって効果
_/ 的な鉛直混合が引き起こされうることを示します。
_/
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世話人:大木谷 耕司(京大数研)、藤 定義(京大理)、松本 剛(京大理)、
山田 道夫(京大数研)
アドバイザー:河原 源太(京大工)、小森 悟(京大工)、藤坂博一(京大情報学)、
船越 満明(京大情報学)、水島 二郎(同志社大工)、余田 成男(京大理)
連絡先:ohkitani@kurims.kyoto-u.ac.jp
メールリスト連絡先: semi-adm@kyoryu.scphys.kyoto-u.ac.jp

流体物理学ゼミナール2004/12/10

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_/ 流体力学セミナー 2004 No. 10
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_/ 日 時 : 04年 12月 20日 (月) 15:00〜16:30
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_/ 場 所 : 京大数理研 009号室
_/
_/ 講 師 : 金 英子 氏(京大理学部)
_/
_/ 題 目 : Blinking vortex システムによる粒子混合と
_/ 擬アノソフ型の周期軌道について
_/
_/ 内 容 :
_/ Boyland-Aref-Stremler は組みひもの Thurston-Nielsen (TN) 理論を援用して、
_/ 擬アノソフ型とよばれるある特別なタイプの周期軌道が存在することによって
_/ 発生するカオス的輸送があることを実験によって示した。
_/ TN 理論が保証することは実験で観察された粒子の軌道の複雑さは、擬アノソフ型
_/ の周期軌道の存在のみによって決まり、流れの詳細な性質には依存しないことで
_/ ある。このような擬アノソフ型の周期軌道が強制する混合の複雑さは、
_/ topological chaosと呼ばれている.
_/ 講演ではblinking vortex システムにおける粒子混合について考察する。
_/ 特に、渦糸の強さと渦糸を点滅させるタイミングをうまく選ぶことによって
_/ topological chaos が発生し、その結果、blinking vortex システムにおいては
_/ 広い領域で均一性の高い粒子混合が実現できることを報告したい。
_/
_/ 参考文献:
_/ P. Boyland, H. Aref and M. Stremler, ‘Topological fluid mechanics of
_/ stirring.’ J. Fluid Mech. 403, (2000) 277–304.
_/ 松岡隆, 組みひもの理論と力学系, 物性研究(1996)
_/
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世話人:大木谷 耕司(京大数研)、藤 定義(京大理)、松本 剛(京大理)、
山田 道夫(京大数研)
アドバイザー:河原 源太(京大工)、小森 悟(京大工)、藤坂博一(京大情報学)、
船越 満明(京大情報学)、水島 二郎(同志社大工)、余田 成男(京大理)
連絡先:ohkitani@kurims.kyoto-u.ac.jp
メールリスト連絡先: semi-adm@kyoryu.scphys.kyoto-u.ac.jp

流体物理学ゼミナール2004/11/19

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_/ 流体力学セミナー 2004 No. 9
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_/ 日 時 : 04年 11月 29日 (月) 15:00〜16:30
_/
_/ 場 所 : 京大数理研 009号室
_/
_/ 講 師 : 田中 ダン 氏 (京大大学院 理学研究科 物理学)
_/
_/ 題 目 : Turing instability leads oscillatory systems to
_/ spatio-temporal chaos
_/
_/ 内 容 :
_/ 振動性の反応拡散系では、Turing不安定化が周期構造ではなく時空カオスを
_/ 生じさせる場合がある。そのようなモデル系とその縮約方程式を紹介し、
_/ カオスへ至る道程や、揺らぎの臨界指数などを議論したい。ソフトモード乱流
_/ との関連についても触れる。
_/ D.T. and Y.Kuramoto, Phys.Rev.E 68, 026219 (2003)
_/ D.T., Phys.Rev.E 70, 015202(R) (2004)
_/
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世話人:大木谷 耕司(京大数研)、藤 定義(京大理)、松本 剛(京大理)、
山田 道夫(京大数研)
アドバイザー:河原 源太(京大工)、小森 悟(京大工)、藤坂博一(京大情報学)、
船越 満明(京大情報学)、水島 二郎(同志社大工)、余田 成男(京大理)
連絡先:ohkitani@kurims.kyoto-u.ac.jp
メールリスト連絡先: semi-adm@kyoryu.scphys.kyoto-u.ac.jp

流体物理学ゼミナール2004/08/23

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_/ 流体力学セミナー 2004 No. 6
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_/ 日 時 : 04年 9月 6日 (月) 15:00〜16:30
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_/ 場 所 : 京大数理研 009号室
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_/ 講 師 : 佐野 光貞 氏 (京大 人間・環境学研究科)
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_/ 題 目 : 円筒境界内のN点渦系のダイナミクスと統計力学
_/
_/ 内 容 :
_/ Malmberg trapによって実現される非中性プラズマの運動は二次元Euler流体
_/ として(近似的に)記述される。我々はこの非中性プラズマを点渦の集まり
_/ (点渦ガス)とみなして、そのダイナミクスおよび統計力学を考察する。
_/
_/ (共同研究者:吉田 剛、冨田 博之、際本 泰士、八柳 祐一、戎崎 俊一 の各氏)
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世話人:大木谷 耕司(京大数研)、藤 定義(京大理)、松本 剛(京大理)、
山田 道夫(京大数研)
アドバイザー:河原 源太(京大工)、小森 悟(京大工)、藤坂博一(京大情報学)、
船越 満明(京大情報学)、水島 二郎(同志社大工)、余田 成男(京大理)
連絡先:ohkitani@kurims.kyoto-u.ac.jp
メールリスト連絡先: semi-adm@kyoryu.scphys.kyoto-u.ac.jp

流体物理学ゼミナール2004/07/02

先日、台風のため中止しましたセミナーについてです。
講師のご厚意により以下の様に、再度案内させていただきます。
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_/ 流体力学セミナー 2004 No. 5
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_/ 日 時 : 04年 7月 12日 (月) 15:00〜16:30
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_/ 場 所 : 京大数理研 009号室
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_/ 講 師 : 北村 祐二 氏 (大学院理学研究科 地球惑星科学)
_/
_/ 題 目 : 成層乱流におけるエネルギーカスケード
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_/ 内 容 :
_/ 飛行機観測から, 10km から 数百km の水平スケールで, 水平波数に関するエ
_/ ネルギースペクトルが -5/3 乗則に従うことが分かっている(Nastorom and
_/ Gage, 1985). その成因を, 2 次元乱流的なエネルギー逆カスケードとして解
_/ 釈する立場と 3 次元乱流的なエネルギーカスケードとする立場とがあるが,
_/ どちらがより妥当なのかはまだ明らかになっていない. 本研究では一様な成層
_/ と回転を仮定した簡単な数値モデルで, 観測から知られる結果をどの程度説明
_/ しうるかを系統的に調べた. その結果, 現実的なパラメターレンジでは, エネ
_/ ルギー逆カスケードによって -5/3乗のスペクトルを得ることはできなかっ
_/ た. 一方, 高波数へのエネルギー輸送は成層度のみならず回転にも依存す
_/ る. f
_/ 傾きは急勾配になるが, f Ω では, 成層によらず, エネルギースペクトルは
_/ -1.9 〜 -2.1 程度の傾きとなった. このような回転の依存性は, 2 つの鉛
_/ 直渦度成分と 1 つの水平発散成分によるエネルギー輸送にのみ現れることが
_/ 分かった.
_/
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世話人:大木谷 耕司(京大数研)、藤 定義(京大理)、松本 剛(京大理)、
山田 道夫(京大数研)
アドバイザー:河原 源太(京大工)、小森 悟(京大工)、藤坂博一(京大情報学)、
船越 満明(京大情報学)、水島 二郎(同志社大工)、余田 成男(京大理)
連絡先:ohkitani@kurims.kyoto-u.ac.jp
メールリスト連絡先: semi-adm@kyoryu.scphys.kyoto-u.ac.jp

流体物理学ゼミナール2005/01/13

本年最初のセミナーの案内をお送りします。
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_/ 流体力学セミナー 2004 No. 11
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_/ 日 時 : 05年 1月 17日 (月) 15:00〜16:30
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_/ 場 所 : 京大数理研 009号室
_/
_/ 講 師 : Dongliang Zhao (趙 棟梁) 氏
_/ (京大大学院工学研究科/中国海洋大学物理海洋研究所)
_/
_/ 題 目 : 風波とLangmuir循環による海洋混合層の変動
_/
_/ 内 容 :
_/ The oceanic mixed layer refers to the upper layer of the ocean that is
_/ in direct contact with the atmosphere and is usually observed to be mixed
_/ thoroughly by turbulent mixing. Models of the oceanic mixed layer usually
_/ ignore the presence of wind waves at the air-sea interface, and assumed
_/ they obey the law of the wall, in which the turbulence is equilibrated
_/ between shear production and dissipation. However, wind waves are at least
_/ important for two reasons. First, wave breaking transfers wave energy into
_/ turbulence and is thus an energy source for boundary layer turbulence.
_/ Second, direct interactions between Stokes drift that is resulted from
_/ wind waves and wind-driven current can produce Langmuir circulation,
_/ which has the capability to transport suspended matter vertically downward
_/ deep into the oceanic mixed layer and modifying the circulation and
_/ turbulence characteristics in the upper ocean layer.
_/ I will first introduce the wind wave models briefly, and suggest that
_/ wind wave forecast has been well developed compared to the other ocean
_/ environmental factor predictions. Then, based on a second order turbulent
_/ closure scheme, Mellor-Yamada model, the influence of wind waves on
_/ oceanic mixed layer is investigated from three aspects including air-sea
_/ flux algorithms, turbulence induced by wave breaking, and Langmuir
_/ circulation, all of them depend on the development degree
_/ of wind waves. The detail will be reported at the presentation.
_/
_/ 備考:講師は機械工学専攻流体工学 小森研究室に滞在中です。
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世話人:大木谷 耕司(京大数研)、藤 定義(京大理)、松本 剛(京大理)、
山田 道夫(京大数研)
アドバイザー:河原 源太(京大工)、小森 悟(京大工)、藤坂博一(京大情報学)、
船越 満明(京大情報学)、水島 二郎(同志社大工)、余田 成男(京大理)
連絡先:ohkitani@kurims.kyoto-u.ac.jp
メールリスト連絡先: semi-adm@kyoryu.scphys.kyoto-u.ac.jp

流体物理学ゼミナール2004/06/01

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_/ 流体力学セミナー 2004 No. 4
_/
_/ 日 時 : 04年 6月 14日 (月) 15:00〜16:30
_/
_/ 場 所 : 京大数理研 009号室
_/
_/ 講 師 : Bernie Shizgal 氏 (Department of Chemistry and
_/ Institute of Applied Mathematics
_/ University of British Columbia, Vancouver, CANADA)
_/
_/ 題 目 : Spectral Methods and the Resolution of the Gibbs Phenomenon
_/
_/ 内 容 :
_/ Spectral methods involve the expansion of the solution of some partial
_/ differential equation or integral equation in a set of basis functions.
_/ The usual basis functions chosen are the Fourier functions or Chebyshev
_/ polynomials. Recent work on the use of nonclassical basis functions will
_/ be briefly dicussed. It is well known that the expansion of an analytic
_/ nonperiodic function on a finite interval in a Fourier series leads to
_/ spurious oscillations at the interval boundaries. This result is known
_/ as the Gibbs phenomenon. The present talk describes a new method for the
_/ resolution of the Gibbs phenomenon (Shizgal and Jung, J. Comput. Appl.
_/ Math. 161 (2003) 41) which follows on the reconstruction method of
_/ Gottlieb and coworkers (SIAM Rev. 39 (1997) 644) based on Gegenbauer
_/ polynomials. We refer to their approach as the direct method and to the
_/ new methodology as the inverse method. The direct method requires that
_/ certain conditions are met concerning $¥lambda$ in the weight function
_/ $(1-x^2)^{¥lambda-1/2}$, the number of Fourier coefficients, $N$ and the
_/ number of Gegenbauer polynomials, $m$. We show that the new inverse
_/ method can give exact results for polynomials independent of $¥lambda$
_/ and with $m =3D N$. The paper presents several numerical examples
_/ applied to a single domain or to subdomains of the main domain so as to
_/ illustrate the superiority of the inverse method in comparison with the
_/ direct method.
_/
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世話人:大木谷 耕司(京大数研)、藤 定義(京大理)、松本 剛(京大理)、
山田 道夫(京大数研)
アドバイザー:河原 源太(京大工)、小森 悟(京大工)、藤坂博一(京大情報学)、
船越 満明(京大情報学)、水島 二郎(同志社大工)、余田 成男(京大理)
連絡先:ohkitani@kurims.kyoto-u.ac.jp
メールリスト連絡先: semi-adm@kyoryu.scphys.kyoto-u.ac.jp