論文紹介論文紹介
皆様
山田研究室M2佐々木です．
ご連絡が大変遅くなってしまいましたが，
本日の論文紹介を以下のように行いたいと思います.
日時：10月27日（火）前半のセミナーが終わってから
場所：理学研究科５号館 413号室
発表者：佐々木 英一
論文：Stability of Rossby waves in the beta-planne approximation
Y. Lee and L. M.Smith Physica D 2003
beta平面上のKolmogorov流に関する線形安定性解析を解析的，数値的に行います．
量が多く，完全にフォローできなかったので，
勉強した範囲についてお話させていただきます．
よろしくお願いいたします．
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京都大学大学院 理学研究科
数学・数理解析専攻 数理解析系
数理解析研究所
修士2年 佐々木英一(SASAKI Eiichi)
esasaki@kurims.kyoto-u.ac.jp
論文紹介論文紹介
みなさま、
数理研 D1 の小布施です。
次回の論文紹介は以下のように行います
日時：10月20日（火）
時刻：15時過ぎ（前のセミナーが終わり次第）
場所：理学部5号館413号室
発表者：小布施祈織
論文：The effect of quadratic drag on the inverse cascade of two-
dimensional turbulence
N. Grianik, I. M. Held, K. S. Smith, and G. K. Vallis
Physics of Fluids, Volume 16, Issue 1, pp. 73-78 (2004).
一様な 2 次元乱流におけるエネルギー逆カスケードに対する
2 次のドラッグの影響を調べている論文です.
この論文ではまず, 統計的に平衡となった状態においては
エネルギーを保有する渦の長さスケールは
系へのエネルギー注入の強さには依存せず,
2 次のドラッグの係数のみに依ることを
スケーリングの理論によって論じています.
次に, 一様な勾配を持つパッシブトレーサーの乱流による移動について
その拡散係数はエネルギーカスケード率と非線型ドラッグの係数
のみに依存することを予測しています.
そして最後に上記の２つの予測を数値的に確認しています.
どうぞよろしくお願い致します.
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小布施 祈織 OBUSE, Kiori
京都大学 理学研究科 数学・数理解析専攻（数理解析研究所）
博士課程 1 年
obuse＠kurims.kyoto-u.ac.jp
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論文紹介論文紹介
皆様
流体研M2の加藤峻輔です．
論文紹介を以下のように行います．
日時：6月29日（火）
時刻：15時過ぎ（前のセミナーが終わり次第）
場所：理学部5号館413号室
発表者：加藤峻輔
論文：High density gas state at water/graphite interface studied by
molecular dynamics simulation
Wang Chun-Lei, Li Zhao-Xia, Li Jing-Yuan, Xiu Peng, Hu Jun, and
Fang Hai-Ping
Chinese Physics B 17, 7 (2008)
水に浸した疎水性の板にはナノスケールの薄いガス膜や、ナノバブルが生成されることが実験から知られています。
しかし、その生成メカニズムや存在の安定性はまだはっきりしていません。
この論文ではMD（Molecular Dynamics）シミュレーションの手法で、
ガス（N_2やH_2）を含んだ水の中で黒鉛の板にガスが付着する様子を調べるとともに、
ガスの濃度の違いによりガス膜ができる場合とナノバブルができる場合があることを示しています。
よろしくお願い致します。
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加藤 峻輔 KATO Shunsuke
京都大学大学院理学研究科
物理学・宇宙物理学専攻
物理学第一分野 流体物理学研究室 修士課程２年
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論文紹介論文紹介
皆様
流体研M2の加藤峻輔です．
論文紹介を以下のように行います．
日時：6月29日（火）
時刻：15時過ぎ（前のセミナーが終わり次第）
場所：理学部5号館413号室
発表者：加藤峻輔
論文：High density gas state at water/graphite interface studied by
molecular dynamics simulation
Wang Chun-Lei, Li Zhao-Xia, Li Jing-Yuan, Xiu Peng, Hu Jun, and
Fang Hai-Ping
Chinese Physics B 17, 7 (2008)
水に浸した疎水性の板にはナノスケールの薄いガス膜や、ナノバブルが生成されることが実験から知られています。
しかし、その生成メカニズムや存在の安定性はまだはっきりしていません。
この論文ではMD（Molecular Dynamics）シミュレーションの手法で、
ガス（N_2やH_2）を含んだ水の中で黒鉛の板にガスが付着する様子を調べるとともに、
ガスの濃度の違いによりガス膜ができる場合とナノバブルができる場合があることを示しています。
よろしくお願い致します。
論文紹介論文紹介
皆様
流体研M2の加藤峻輔です．
論文紹介を以下のように行います．
日時：5月26日（火）
時刻：15時過ぎ（前のセミナーが終わり次第）
場所：理学部5号館413号室
発表者：加藤峻輔
論文：Effects of surface roughness and interface wettability on nanoscale
flow in a nanochannel
S. C. Yang
Microfluid. Nanofluid. 2, 501 (2006)
channel flow を考える際、マクロなスケールでは channel の壁での流速をゼロと近似する（no-slip 境界条件）.
しかし、ミクロなスケールでは channel の壁での流速が有限であること（slip）が重要となってくる.
この論文では MD シミュレーションを用いて、channel の壁の荒さや濡れ性と slip の大きさの関係について調べています.
よろしくお願い致します。
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加藤 峻輔 KATO Shunsuke
京都大学大学院理学研究科 物理学・宇宙物理学専攻
物理学第一分野 流体物理学研究室 修士課程２年
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論文紹介論文紹介
皆様
数理研M2の木村恵二です．
論文紹介を以下のように行います．
日時 ：5月19日（火）
時刻 ：15時過ぎ（前のセミナーが終わり次第）
場所 ：理学部5号館413号室
発表者：木村恵二
論文 ：Generation mechanism of a dipole field
by a magnetohydrodynamic dynamo
Akira Kageyama and Tetsuya Sato
(Physical Review E Volume 55, Number 4, 1997)
マシンパワーの向上で，full MHD方程式を回転球殻中で
直接数値解析できるようになった頃の論文です．
磁場がdipoleになるような数値計算ができ，
どのような機構でdipoleができるようになったのかを，
説明しています．
この論文で行ったモデルにおけるdipole磁場は，
α-ω dynamo が説明として有効であるようです．
よろしくお願いいたします．
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木村 恵二 Kimura Keiji
数理解析研究所 修士2回生
(京都大学 理学研究科 数学・数理解析専攻 数理解析系)
Mail Address : kimura@kurims.kyoto-u.ac.jp
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論文紹介論文紹介
皆様
数理研M2の犬伏正信です．
論文紹介を以下のように行います．
日時：4月28日（火）
時刻：15時過ぎ（前のセミナーが終わり次第）
場所：理学部5号館413号室
発表者：犬伏正信
論文：Characterizing the edge of chaos for a shear flow model
Lina Kim and Jeff Moehils
PHYSICAL REVIEW E 78, 036315 (2008)
この論文で扱うshear flowのモデル方程式系の解は，
ある初期条件では層流に減衰し，
またある初期条件ではカオス的な振る舞いをして層流化し，
さらにある初期条件ではカオス的な振る舞いの後に層流ではないnontrivialなattrac
torへ向かうものが存在する．
この論文では，これらの初期条件を分つ相空間の境界をedge of chaosと呼び，
その特徴付けを行っている．
至らない点が多々あるとは思いますが，
宜しくお願い致します．
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犬伏正信 INUBUSHI MASANOBU
京都大学大学院理学研究科
数学・数理解析専攻 数理解析系 修士2年
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論文紹介論文紹介
皆様へ
こんばんは.
数理研M2の佐々木です.
論文紹介を以下のように行います.
日時：4月21日（火）
時刻：15時すぎより（前のセミナーの後）
場所：理学部5号館413号室
発表者：佐々木 英一
論文：Computing large-amplitude progressive Rossby waves on a sphere
Journal of Computational Physics 217 (2006) 845-865
回転球面上の浅水方程式における定常に伝播する非線形Rossby波解
を数値的に求め,伝播速度と振幅の関係性等を示します.
どうぞよろしくお願いいたします.
論文紹介論文紹介
みなさま、
数理研D1の小布施です。
論文紹介を以下のように行います。
日時：4月14日（火）
時刻：15時すぎより（前のセミナーの後）
場所：理学部5号館413号室
発表者：小布施祈織
論文：Jovian atmospheric dynamics: an update after Galileo and Cassini
Ashwin R Vasavada and Adam P Showman
Peports on Progress in Physics 68 (2005)
木星大気のダイナミクス全体についての review paper ですので
zonal jets の生成メカニズムの部分を取り出して発表します。
zonal jets の生成メカニズムの章では
non-divergentな2次元モデル、浅水モデル、
多重レイヤーモデル、及び深いところでの強制力を与えるモデル
について、それぞれの現状が書かれていますが
時間の関係上、浅水モデルと多重レイヤーモデルの部分のみ
を取り上げる予定にしています。
どうぞよろしくお願いいたします。
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小布施 祈織 OBUSE, Kiori
京都大学 理学研究科 数学・数理解析専攻（数理解析研究所）
博士課程 1 年
obuse@kurims.kyoto-u.ac.jp
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流体力学セミナー流体力学セミナー
数理解析研究所 流体力学セミナーのご案内です．
御来聴歓迎．
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流体力学セミナー ２０１０
＃今回は木曜日の開催となっています．ご注意ください．
＃数理解析研究所の建物耐震改修工事のため，場所が京大理学部の
建物になっています．ご注意ください．
日時： 2月18日（木） 15:00 から 16:30
場所： 京大 理学研究科5号館（物理学教室）413号室
講師： Prof. Sadruddin Benkadda
(International Institute for fusion Science-Universite
de Provence, Marseille France)
題目: Patterns, Intermittent Transport and Universality
in Convective Turbulence in Magnetic Fusion Plasmas
概要：Buoyancy-driven flows such as thermal convection are of great
importance for a wide range of phenomena in geophysical,
astrophysical and fusion plasmas [1,2,3]. We consider here
intermittent aspects of convective turbulence and transport in
magnetized plasma of magnetic fusion machines such as tokamaks or
stelerators. These investigations use Direct Numerical Simulation
(DNS) of Ion Temperature Gradient instability (ITG) which is
identical to the Rayleigh-Benard thermal convection problem in
neutral fluids [4,5,6]. Rayleigh-Benard convection in particular
is a fundamental paradigm for nonlinear dynamics including
instabilities and bifurcations, pattern formation, chaotic
dynamics and developed turbulence.
Using a weakly non-linear analysis, we show that the back-reaction
on the mean profile is the natural mechanism for saturation and
suggest that it will stay the main non-linear coupling mechanism
in the turbulent state. We also will review some basic aspects of
the interaction between convective cells and a mean flow [7,8]. In
particular and still along the line of the “defreezing” assumption
we study the behavior of a model for shear flow instability :
transient bursts of vorticity flux are generated in this model. We
briefly discuss the advantage of this kind of formulation compared
to the “non-normal” operator approach where the mean velocity is
also assumed frozen .
An extension of Herring model is derived. It takes into account
the self-consistent generation of a mean flow. It is shown that
our model has substantially richer dynamics than the one of
Herring. In particular the interaction between the convective
modes and the mean flow leads in the turbulent state to a
transition in the statistical properties of the transport. This
bifurcation is analogous the so-called soft to hard turbulence
transition in convection. In the strongly turbulent state,
intermittent bursts of thermal transport are observed in both
cases. For the latter regime, the reduced model as well as DNS
show that the Nusselt number Nu (normalized heat flux) scales with
the normalized ion pressure gradient Ki as Nu ‾ Ki1/3[6]. Since
the Rayleigh number for ITG turbulence is proportional to Ki, the
Nusselt number scaling for ITG turbulence is thus similar to the
classical Globe & Dropkin scaling for Rayleigh-Benard convection
in neutral fluids.
References:
[1]S. Benkadda, P. Beyer, N. Bian et al, Nuclear Fusion 41, 997
(2001)
[2] P. Beyer, S. Benkadda, X. Garbet and P.H. Diamond, Phys. Rev
Letters 85, 4892 (2000).
[3] Amita Das, Abhijit Sen, and Predhiman Kaw, S. Benkadda and
Peter Beyer, Physics of Plasmas 12, 032302 (2005)
[4] K. Takeda, S. Benkadda, S. Hamaguchi and M. Wakatani, Physics
of Plasmas 11, 3561-3571 (2004)
[5] K. Takeda, S. Benkadda, S. Hamaguchi and M. Wakatani, J.
Plasma Fusion Res 6 570 (2004)
[6] K. Takeda, S. Benkadda, S. Hamaguchi, M. Wakatani, Physics of
Plasmas 12, 052309 (2005)
[7] N. Bian, S. Benkadda, X. Garbet, O. Garcia, J. Paulsen, Physics
of Plasmas, 10, 1382, (2003)
[8] O. Garcia, N. Bian, J. Paulsen , S. Benkadda and K. Rypdal,
Plasma Physics and Controlled Fusion 45, 919-932, (2003)
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世話人：山田 道夫(京大数理研)， 藤 定義(京大)，松本 剛(京大理)
アドバイザー：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：山田道夫 yamada@kurims.kyoto-u.ac.jp
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