カテゴリー別アーカイブ: 流体力学セミナー2008

流体物理学ゼミナール2009/03/16

流体力学セミナー流体力学セミナー

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流体力学セミナー 2009 No.3

日時: 3月16日(月)15:30から17:00

場所: 京大数理研 009号室

講師: 磯部 洋明 氏 (京大宇宙総合学研究ユニット)
   
題目: 太陽物理学の磁気流体力学的課題

概要: 現代の太陽物理学の主要な課題は,黒点,コロナ,フレアなどの磁場
とプラズマの相互作用に起因する様々な活動現象を理解することにあ
る.人工衛星からの多波長観測と大型計算機の発展による大規模数値
シミュレーションが両輪となって,太陽物理学は90年代以降飛躍的な
進展を見せた.本セミナーでは,太陽物理の最新成果と未解決問題を,
磁気流体力学的な側面を中心に紹介する.

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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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流体物理学ゼミナール2009/03/02

流体力学セミナー流体力学セミナー

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流体力学セミナー 2009 No.2

日時: 3月2日(月)15:00から16:30

場所: 京大数理研 009号室

講師: 和田 浩史 氏 (京大 基礎物理学研究所)
   
題目: ストークス流のなかでの輸送と運動:コロイドから微生物まで

概要: Stokes流体中におかれた物体のpassiveおよびactiveな運動
について考察する。前者の例として、温度勾配によって駆動される
溶液中のコロイド粒子の泳動現象をとりあげる。後者の例としては
Spiroplasmaと呼ばれるらせん菌の運動を紹介する。どちらの場合
も、実験および観測結果は流体力学的アプローチによって定量的に
説明できることを示す。これらを通じて、微小流体中に運動や変形を
もたらすための物理的メカニズムを探求する。

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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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流体物理学ゼミナール2009/02/23

流体力学セミナー流体力学セミナー

流体力学セミナー 2009 No.1

日時: 2月23日(月)15:00から16:30

場所: 京大数理研 009号室

講師: 岡本 久 氏 (京大数理研)
   
題目: 動く物体によって引き起こされる流体粒子の軌跡

概要: 1870年マクスウェルは、円柱が一定の速度で動くときに流体粒子
の軌跡がエラスティカ曲線になることを示した。同様の考察はダーウィ
ンやミルン・トムソンによっても行われているが、粘性の影響など詳
しい計算はされていないようである。ここでは、3次元で球体が引き
起こすストークス流やBrinkmanの方程式について同様の問題を考察す
る。

物体が流れの中に固定され、流れが通り過ぎてゆくときの流体粒子の
軌跡はよく知られている。一方、無限遠方で静止している流体の中を
物体が動いてゆくときの流体の軌跡は教科書には見られないことが多
い。両者はガリレイ変換を通せば数学的に等価であるから何も特別な
ことを考えなくてもいいと考えられてしまい、そのためにこれまで見
落とされてきたのかもしれないが、数値計算の問題と見ると、意外に
面白い様相が現れてくる。

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世話人:山田 道夫(京大数理研),松本 剛(京大理), 藤 定義(京大),
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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流体物理学ゼミナール2008/11/17

流体力学セミナー流体力学セミナー

11月17日月曜日の
京大数理研流体力学セミナーのお知らせです。

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流体力学セミナー 2008 No.9

日時: 11月17日(月)15:00から16:30

場所: 京大数理研 009号室

講師: 荒木武昭 氏
(京大理 物理 相転移動力学研究室)
   
題目: ソフトマター中のコロイド粒子のダイナミクス

概要: 液晶や高分子溶液といったソフトマターに微粒子を添加すると、ソ
フトマター特有の複雑な相互作用のために、系は様々な興味深い挙
動を示す。数値シミュレーションは、このようなソフトマター複合
系を調べるのに極めて有効な手段であるが、構成要素間の幾重にも
及ぶ階層性のために微視的なアプローチだけでは困難であり、近年、
粗視化に基づく幾つかのモデルが提案されている。我々も、流体粒
子ダイナミクス法と名付けた手法を開発し、ネマティック液晶中の
コロイド、荷電粒子の運動などに関する研究を行ってきた。本セミ
ナーでは、ソフトマター複合系の非平衡現象に注目した最近の成果
について紹介を行う。

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世話人:山田 道夫(京大数理研),松本 剛(京大理), 藤 定義(京大),
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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流体物理学ゼミナール2008/11/10

流体力学セミナー流体力学セミナー

11月10日月曜日の
京大数理研流体力学セミナーのお知らせです。

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流体力学セミナー 2008 No.8

日時: 11月10日(月)15:00から16:30

場所: 京大数理研 009号室

講師: 畝山多加志 氏
(京都大学化学研究所
複合基盤化学研究系分子レオロジー研究領域)
   
題目: 高分子系のダイナミクスのマルチスケールシミュレーション

概要:高分子は紐状の巨大分子であり、その分子構造のために高分子系では
低分子系では見られない様々な性質が表れる。例えば、高分子溶液や
高分子メルト (溶融体) は粘弾性流体であり、非 Newton 的な流動挙動を
示す。また、複数の異なる種類の高分子のブレンドや異なる種類の
高分子を化学的に結合したブロックコポリマーは様々な相分離構造を
形成し、マクロスケールの物性に影響を及ぼす。

高分子系を扱うためにこれまでに様々な理論・モデルが提唱されている。
しかしながら、高分子系では時間・空間スケールに応じた様々な運動
モードがあるため、単一のモデルで幅広いスケールを一度に扱うのは
難しい。そのため、効率的な粗視化シミュレーション手法の導入や複数の
モデルを連携させるマルチスケールシミュレーション手法の開発が近年
盛んに行われている。本セミナーではまず高分子物理の基礎的概念の説明
(高分子の粗視化理論、静的・動的モデル等) を行い、次に複数のスケールや
モデルを接続するための最近の試みを紹介する。

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世話人:山田 道夫(京大数理研),松本 剛(京大理), 藤 定義(京大),
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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流体物理学ゼミナール2008/10/30

流体力学セミナー流体力学セミナー

京大数理研流体力学セミナーのお知らせ

*****曜日と場所が通常と異なります. *****

*****すでにご案内しましたように10月29日(水)には Oron 氏の
       セミナーがあります.*****

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流体力学セミナー 2008 No.7

日時: 10月30日(木)15:00から16:30

場所: 京都大学理学部5号館(物理学教室)413号室

講師: Prof. Wieslaw M. Macek
(Faculty of Mathematics and Natural Sciences,
Cardinal Stefan Wyszynski University,
Warsaw Space Research Centre, Polish Academy
of Sciences, Poland: visiting at
Faculty of Engineering Sciences, E.S.S.T.,
Kyushu University)
   
題目: Multifractal multiscale intermittency
in fully developed turbulence

概要: We consider a question of multifractality based
on an extended self-similarity that depends on scale.
We look into this concept of a multiscale multifractality
in the context of scaling properties of intermittent
turbulence in space plasmas. We analyze time series of
plasma parameters of the slow and fast speed streams of
the solar wind plasma measured in situ by Helios 2 and
Advanced Composition Explorer spacecraft during solar
minimum and maximum. To quantify scaling of this turbulence,
we use a generalized weighted Cantor set with two different
rescaling parameters describing with various probabilities
nonuniform intermittent multiplicative process of distribution
of the kinetic energy between cascading eddies of various sizes1.

We show that the universal shape of the multifractal spectrum
results not only from the nonuniform probability of the energy
transfer rate but also from the multiscale nature of the cascade.
It is worth noting that only in the case of the two-scale cascade
one can reproduce the entire experimental multifractal spectrum,
especially for the negative index of generalized dimensions2.
It appears that intermittent pulses are stronger for the model
with two different scales, where the singularity spectrum is often
asymmetric3. Therefore, we argue that there is a need to use the
multi-scale cascade model. Hence we hope that our new more general
asymmetric multifractal model could shed light on the nature of
turbulence and we propose this model as a useful tool for analysis
of intermittent turbulence in various environments.

1. W. M. Macek, “Multifractality and intermittency in the solar
wind”, Nonlin. Processes Geophys., 14, 695 700, 2007.
2. W. M. Macek and A. Szczepaniak, “Generalized two-scale
weighted Cantor set model for solar wind turbulence”, Geophys. Res.
Lett., 35, L02108, doi:10.1029/2007GL03263, 2008.
3. A. Szczepaniak and W. M. Macek, “Asymmetric multifractal model
for solar wind intermittent turbulence”, Nonlin. Processes.
Geophys., 15, 615-620, 2008.

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世話人:山田 道夫(京大数理研),松本 剛(京大理), 藤 定義(京大),
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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流体物理学ゼミナール2008/10/29

流体力学セミナー流体力学セミナー

京大数理研流体力学セミナーのお知らせ

*****曜日と部屋が通常と異なります. ご注意下さい.*****

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流体力学セミナー 2008 No.6

日時: 10月29日(水)15:00から16:30

場所: 京都大学 数理解析研究所 009号室

講師: Alex Oron
   (Department of Mechanical Engineering,
  Technion-Israel Institute of Technology,
  Haifa 32000 ISRAEL)

題目: Nonlinear dynamics of externally forced
    falling liquid films

概要: Nonlinear dynamics of externally forced falling
thin liquid films is discussed in the framework
of a first-order weighted-residual integral
boundary-layer equations. The problems of (i) a
vertical tangentially oscillating planar and of
a corrugated periodic vertical wall are considered.
Both of these dynamics are analyzed analytically
and numerically in the framework of these equations.

In problem (i) the set of evolution equations admits
a solution corresponding to a flat film with a temporally
periodic volumetric flow rate. Using Floquet theory
stability of this solution is investigated. In the
region of instability of time-periodic flow, forcing
of the traveling wave and non-stationary wave regimes
arising in the unmodulated system, results in the emergence
of quasiperiodic and apparently chaotic regimes, respectively.
The wave regimes of crest and depression types survive the
forcing imparted by plane oscillation. The existence of
regions of asymptotical stability of the flat film
with a temporally periodic flow rate provides the window
for reduction or even suppression of the waviness of the
film interface. Numerical investigation of the nonlinear
dynamics of the modulated film confirms the analytical
results arising from Floquet theory.

In problem (ii) steady-state flows are found in the case
of an asymptotically small wall corrugation and their
stability is investigated. It is found that steady flow
regimes arise in the case of a relatively small wall
wavelength for the Reynolds number below its critical value
corresponding to the flat-wall flow and for larger amplitudes
of the wall corrugation when the Reynolds number exceeds its
critical value. In the case of a larger wall wavelength,
the emerging flows are genuinely nonstationary or time-periodic.
The temporal period of the time-periodic flows increases with the
amplitude of the wall corrugation and decreases with the
Reynolds number. A possibility of the emergence of reverse flows
in both problems is also discussed.

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世話人:藤 定義(京大),山田 道夫(京大数理研),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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流体物理学ゼミナール2008/07/23

流体力学セミナー流体力学セミナー
京大数理研流体力学セミナーのお知らせ

*****曜日と部屋が通常と異なります. ご注意下さい.*****

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流体力学セミナー 2008 No. 5

日時: 7月23日(水)15:00から16:30

場所: 京都大学 数理解析研究所 1階 115号室

講師: Prof. John C. Vassilicos
(Institute for Mathematical Sciences and Department of
Aeronautics, Imperial College London, UK)

題目: Turbulence is not universal because of its universal
dependence on non-universal flow topology

概要: The turbulence dissipation constant $C_{¥epsilon}$
and the von Karman constant $¥kappa$ are not universal
because of their universal dependencies on large-scale
and near-wall flow topologies respectively.

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世話人:山田 道夫(京大数理研),松本 剛(京大理), 藤 定義(京大),
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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山田 道夫@京都大学数理解析研究所
(〒606-8502 京都市左京区北白川追分町)
TEL:075-753-7221(direct) FAX:075-753-7272
EMAIL: yamada@kurims.kyoto-u.ac.jp

流体物理学ゼミナール2008/06/02

流体力学セミナー流体力学セミナー
京大数理研流体力学セミナーのお知らせ

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流体力学セミナー 2008 No. 4

日時: 6月2日(月)15:00から16:30

場所: 京都大学数理解析研究所地階009号室

講師: 千葉 逸人 (京大情報学研究科)

題目: Extension and unification of singular perturbation methods
for ODEs based on the renormalization group method

概要: 繰り込み群の方法と呼ばれる微分方程式に対する特異摂動法の
数学的基礎付けを与え, これが単に近似解のみならず不変多様体
とその安定姓を記述できることを示す. また繰り込み群の方法を
拡張することで, 多重尺度法, 平均化法, Normal forms,
中心多様体縮約といった古くから知られる摂動法を統一的に
扱うことが可能になる.
講演では結合振動子系への応用も紹介したい.

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世話人:松本 剛(京大理), 藤 定義(京大),山田 道夫(京大数理研),
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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山田 道夫@京都大学数理解析研究所
(〒606-8502 京都市左京区北白川追分町)
TEL:075-753-7221(direct) FAX:075-753-7272
EMAIL: yamada@kurims.kyoto-u.ac.jp