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研究室めぐり

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Academic year: 2021

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研 究 室 め ぐ り

東 京 工 業 大 学 熱 力 学 第 二 実 験 室

東工大工

田 治 男

私 達 の 研 究 室 は,機 械 工 学 科 に 所 属 し,森 康 夫 教 授 と私 ほ か2名 の教 官,10名 の 大 学 院 生, さ らに10余 名 の 掌 部(卒 業 研 究)学 生,研 究 生 が こ こで 実 験 を主 と し た 研 究 活 動 をお こ な っ て い ま す 。 実 は,こ の 大 学 に は 新 し く機 械 物 理 工 学 科 が 設 け られ て,森 教 壇 は 新 学 科 の 「熱 お よ び 熱 力 学 」講 座 に 移 ら れ ま した 。 こ れ に 応 じて ス タ ッ フ も増 え,研 究 内 容 も ま た 拡 大 し て ゆ く と思 わ れ ま す が,当 面 仕 事 は 同 じ 場 所 で 一 体 に な って 続 け られ て ゆ く予 定 な の で,上 記 の 呼 称 の ま ゝ で 過 去 数 ケ 年 の 研 究 テ ーマ と 今 後 の 目 標 を ひ っ くる め て 簡 単 に ご 紹 介 す る こ と と し ます 。 研 究 室 の 表 看 板 は 熱 伝 達,熱 焼,電 磁 流 体 工 学,ガ ス タ ービ ン,と な っ て い ま す 。 研 究 室 の 方 針 は,か な り将 来 ま で の 工 学 的 応 用 を頭 に 置 い て,現 象 を基 本 的 に解 明 して ゆ く,と い う こ と で, こ の た め 上 述 の 研 究 分 野 で は 流 体 力 学 的 ア プ ロ ー チ が 当 然 本 質 的 な もの と なっ て い ま す 。 上 に あ げ た 諸 分 野 は ま た 互 い に 密 接 に 絡 み 合 っ て も い ま す 。 具 体 的 な テ ー マ と して は,ま ず 対 流 熱 伝 達 に 大 き な 役 割 を もつ 二 次 流 れ の 場 の 研 究 が あ り ま す 。 こ れ は 森 教 授 が か な り前 か ら系 統 的 に す す め て きた もの で,加 熱 平 板 一冷 却 平 板 問 の 流 れ,伝 熱 に は じま り,類 形 新 面 管,曲 が り管(円 形, 頬 形 断 面),回 転 場 中 の 円 管(回 転 軸 ⊥ ま た は ‖管 軸)な ど の い ろ い ろ の 状 況 に つ い て 逐 次 実 験 お よ び 理 論 的 研 究 が お こな わ れ て い ま す 。 こ れ ら は 二 次 流 れ の原 因 と な るbody forceが 浮 力, 遠 心 力,コ リオ リ力 と多 様 に わ た る場 合 を カ バ ー し,す べ て 「二 次 流 れ 境 界 層 」の 手 法 に よ り解 析 さ れ ま し た 。 二 次 流 れ に つ い て は 主 流 が 層 流 か ら乱 流 の 場 合 へ 研 究 が 拡 張 さ れ,ま た,二 次 流 れ うず の 形 状 や安 定 性 な どに つ い て はcomputers solutionを も と め る方 向 に もす ゝめ られ て い ます 。 燃 焼 ガ ス プ ラ ズ マ に つ い て も種 々 の 角 度 か ら研 究 が お こ な わ れ て き ま し た が,一 つ は カ リウ ム 塩 を液 体 燃 料 に シ ー ド し た 燃 焼 器 と,ノ ズ ル に よ るMHD発 電 用 高 速 プ ラ ズ マ 流 の 発 生 で,熱 的1 流 体 力 学 的 作 動 特 性 や 導 電 度 の 測 定 が な さ れ ま した 。 も う一 つ は カ リ ウ ム 塩 の 燃 焼 反 応 に 及 ぼ す 影 響 で,こ れ は か な り細 か い 反 応 化 学 的 研 究 で す 。 伝熱,燃 焼 に 関 して は こ れ 以 外 に も輻 射 と他 の 伝 熱 機 構 の 共 存 す る 場 の 研 究,振 動 流 れ 場 の 伝 熱 の 研 究,燃 焼 に よ るす ゝの 発 生 お よ び 輻 射 特 性 の 研 究 な ど が あ り,い ず れ も興 味 あ る流 体 力 学

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的 問 題 を含 ん で い ま す 。

shock tubeを 熱 工 学 の 問 題 に応 用 す る実 験 と し て 次の 三 つ が 進 行 中 で す 。 一 つ は 可 燃 性 混 合 気 のshock加 熱 に よ る着 火 の 反 応 化 学 的 測 定,一 つ は 冷 媒(フ レオ ン)な ど をrarefaction waveで,冷 却 す る こ とに よ る液 滴 の 発 生(気 相 内 凝 縮)の 測 定,も う 一つ は 稀 ガ ス に よ る 非 平 衡 ホ ール 型MHD発 電 の シ ミ ュ レ ー シ ョ ン で,カ リ ウ ム を シ ー ド した ア ル ゴ ン ガ ス をshockで 圧 縮 加 熱 してdisk型 発 電 流 路 に送 り発 電 す る実 験(shock tunnel)で す 。 ほ か に 最 初 の テ

ーマ に 関 連 して デ トネ ー ショ ン波 の 測 定 も行 な って い ま す .上に あ げ た も の の ほ か に もい ろ い ろ なpioneering projectが す ゝめ られ て い ま す が,今 後 我 々 が 本 腰 をい れ よ う と し て い る 題 目 と し て と くに 二 相 流 の 問 題,液 体 金 属 の 流 れ と 伝 熱 な ど が あ り,基 礎 的 な 研 究 が ス タ ー トし た と こ ろ で す 。 大 学 に お げ るユニ学 研 究 の 使 命 と し て 広 く薪 し い 現 象 を し らべ て そ の 学 問 的 本 質 や 応 用 の 可 能 性 を追 究 し,ま た と くに測 定 法 や 実 験 法 の 開 発 に 力 を入 れ る と共 に 光 学(分 光 学),化 学 な ど他 分 野 の 知 識 も な るべ く恐 れ ず 受 入 れ て ゆ く よ うに し た い とい う の が我 々 の モ ッ ト ーで す 。 東 京 工 業 大 学 は東 京 急 行 目蒲 線 及 び 田 園 都 市 線 の 大 岡山 駅 前 に あ り,都 心 か ら は 一 寸 時 間 が か か りま す が,こ ち らの 方 へ お 出 で の 節 は ご 来 訪 を お 待 ち し ま す 。 研 究 に つ い て も い ろ い ろ ご示 唆 を い た 欝 き た い と思 い ます 。 な お,前 述 の 機 械 物 理 工 学 科 の 流 体 物理 学 の 講 座 に は 丹 生 慶 四郎 教 授 が阪 大 か ら移 って 来 ら れ,ま た 土 木 工 学 科 に 水 工 学 の 日野 幹 雄 助 教 授 が お られ て 興 味 あ る研 究 を な さ れ て い る こ と を付 記 し て お き ま す 。

お 茶 の 水 女 子 大 学 に お け る 流 体 力 学 の 研 究 室

お茶 の水 女 子 大理

お茶 の水 女 子 大学 は新 制 大 学 の例 に もれ ず,規 模 は極 めて小 さ く,し か も学部 は文教 育 学 部,

家 政学 部 と理 学 部 の 三つ しかな い の で,流 体 力学 関 係 の研 究 室 は理 学 部 の 物理 学 科 の 阿阪 研 と私

の ところ の しか あ りませ ん 。

阿阪 研 は阿 阪 三 郎教 授 と大 島裕 子 助手 の2人 で,stepに

つ い て の実 験 や,3角

柱 のwakeや

円筒 と境 界 層 の干 渉 の実験 な どや って お り又 い まは理 論 の大 学 院 生2名 の 指導 を して お り,大 島

さん は永 年 の 水 の 中 の 自然 対 流 の 実験 をつ ゞけ てい て,な おLaserに

よ る風速 測 定 を も くろ ん

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で い る と の こ と で す 。 そ の 研 究 室 に はMach-Zender干 渉 計 や,Laserの 装 置 を もっ て い ま す 。 私 の と こ ろ は 私 の 他 加 藤 真 規 子 助 手 と鈴 木 美 佐 子 研 究 補 助 員 の3人 で す 。 二 つ の 研 究 室 にGottingen型 の 風 洞 が 共 用 に な っ て い ま す 。 私 の とこ ろ で 永 く助 手 を や って い た 望 月(旧 姓 松 田)さ ん達 が 学 生 の と き,板 切 れ を 買 って 来 て,30cm× 30cm× 100cmの 風 洞 の 殻 を作 り,1/16HPの イ ン ダ ク シ ョ ン モ ー ター に 私 が ア ル ミで ペ ラ を つ け た"軸 流 送 風 機"を,小 さ い 車 つ きの 台 に の せ,属 洞 の 吸 引 側 口 と モ ータ ー の 鋲 離 を か え て 最 高5m/ sec 程 度 の 風 速 を 出 す も の を作 り,シ ュ リ ー レ ン に よ る 火 花 の 熱 塊 の 運 動 か ら風 速 の 絶 対 測 定 を し た り,風 洞 の側 面 に つ け た 扇 を 週 期 的 に 開 閉 し て 作 った 脈 流 の あ る 風 の 周 期 と,そ の 風 圧 を うけ る 振 動 体 の 振 巾 の 関 係 等 を調 べ た りし て い ま した 。 た ま た ま昭 和30年2月 に 文 部 省 の 会 計 の お え ら方 が 見 に来 て,あ ま り の"い し ら し さ"に 打た れ た ら し く,30年 度 に 風 洞 新 設 の 予 算 をつ け て くれ ま し た 。 阿 阪 さ ん と相 談 し て,大 島 耕 一 氏 も い た の で,50cm× 50cm× 200cm, 5HP の 整 流 子 モ ー タ ーの 絞 り比4:1最 高 風 速25m/secの 鉄 板 側 のGottingen型 の 風 洞 が で き ま し た 。 低 風 速 の 性 能 が よ い の で,い ろ い ろ 便 利 に 使 っ て い ま す 。 そ の 後42年 か ら45年 に か け,理 学 部 の6階 建 の 校 舎 が 出 来,風 洞 もそ ち ら に 移 転 す る こ と に な りま し た 。 私 の と こ ろ で 大 気 拡 散 の基 礎 の仕 事 を して い る と も う少 し 大 き く,又 乱 れ を も っ と少 くし た い の で,測 定 部 を70cm×70cm× 300cmに し,絞 り 比 を9: 1に し ま し た 。 一方 原 型 の 歴 史 的 な 木 製 風 洞 も学 部 学 生 の 卒 業 研 究 の と きに 今 で も活 躍 し て い ま す 。 何 し ろ 貧 乏 世 帯 で す か ら手 製 の も の が 多 く,熱 線 計 は ト ラ ン ジ ス タ ーの 特 性 曲 線 を利 用 す る 方 法 の もの で,(1チ ャ ン ネ ル 8000円 位)Xメ ー タ ーに も用 い て い ま す 。 Visualization 用 の ス トロ ボ ス コ ー プ もXenonの ラ ン プ を2灯 連 動 出 来 る よ う に し, 4ws/ pulseの もの で, 400 cycle位 ま で 働 か せ ま す 。 こ れ も 自 作 で す 。 又 煙 の フ ィ ル ムや 線 を作 る,私 の 設 計 の 煙 発 生 装 置 も風 洞 く つ け て あ りま す 。 平 板 のsettingな どに 煙 の フ ィ ル ム を 用 い て,微 妙 に 且 便 利 に や って い ま す 。 少 し ぜ い た くな の は プ ロ ー ベ の 三 次 元 微 動 装 置 で,X方 向 は ス5ロ ー ク100cm速 度 は1.14 mm/secと0.33mm/sec, Y方 向 は ス ト ロ ー ク25cm,速 度0.5mm/ sec,Z方 向 は ス ト ロ ー

ク25cm,速 度 は0.3mm/ secと0.1mm /secで,3方 向 と も同 時 に コ ン ト ロ ー ル盤 の ス イ ッチ で 動 き ま す 。 周 波 数 分 析 器 は 自 動 掃 引 装 置 を つ け て あ りま す 。

私 の と こ ろ の 大 気 拡 散 の 基 礎 の 仕 事 に は 風 洞 内 に ガ ス(プ ロパ ン,フ レ オ ン等)を 出 し て 拡 散 さ れ た 濃 度 を測 り ま す 。 そ れ に は ガ ス ク ロマ ト グ ラ フ の 水 素 焔 イ オ ン 検 知 器 を用 い,細 い サ ン プ リ ン グ プ ロ ーベ か ら吸 引 した 空 気 中 の ガ ス の 濃 度 を電 気 的 に 記 録 さ せ て い ま す 。 こ の プ ロ ー ベ は

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前 記 の 微 動 装 置 と 組 合 せ,ス イ ッチ を入 れ る と記 録 計 の チ ャ ー トに は プロ ーベ の移 動 し た 間 の 濃 度 分 布 が書 か れ ま す 。 数 年 前 ま で は私 と加 藤 さ ん と2入 で 干 渉 濃 度 計 の 縞 を,神 経 を す りへ らし な が ら測 定 して,一 直 線 範 囲 の 測 定 に 数 時 間 か か っ定 の で す が,今 は ス イ ッチ を お す 丈 で 記 録 が と れ て,能 率 が 極 め て よ くな り,私 の と こ ろ の よ う な小 人 数 で も,あ る程 度 の 仕 事 を こ な し て い ま す 。 こ れ を使 って 乱 流 拡 散 の 基 礎 実 験 や 原 子 力 発 電 所 の 建 物 の 拡 散 に 及 ぼ す 影 響,巨 大 タ ン カ ー の ベ ン トか らの ガ ス の拡 散 に 及 ほ す 船 体 の 影 響 な ど や って い ま す 。 温 度 成 層 の あ る境 界 層 の 睦 質,特 に そ の 中 の 乱 流 拡 散 を調 べ る た め に,水 で 温 め た り冷 し た り 出 来 る手 板 も用 意 し て あ り,又 測 定 部 の 前 に 取 外 せ る枠 が つ け て あ り,こ れ に ラ ジ エ ータ ー を組 込 め る よ うに も して あ り ま す 。 そ ろ そ ろ 温 度 成 層 の 実 験 に か ゝろ う と し て い ま す 。 一 方 わ が 国 で も 大 気 拡 散 の 実 験 が 行 な わ れ,私 もい ろ い ろ の と こ ろ に 参 加 しま した が,そ の 他 の結 巣 も揃っ て 来 ま し た の で,鈴 木 さ ん に は そ の 整 理 を や って も らっ た り,電 子 計 算 機 に よ る計 算 と か,風 調 実 験 の デ ータ ー 整 理 な ど や っ て 貰 って い ま す 。 私 の と こ ろ に こ の4月 か ら大 学 院 生 が2入 来 るの で,基 本 模 型 上 の 乱 流 拡 散 の 系 統 的 な 実 験 や,温 度 成 層 内 のplume riseの 問 題 な ど を取 扱 お う と思 い ま す 。 加 藤 さ ん に は 温 度 成 層 内 の 拡 散 に 力 を入 れ て も らい ます 。 懇 談 会 の 皆 様 の 御 援 助 を 期 待 し て お りま す。

都立大

絢 一

東 京 とい っ て も 比 較 的 緑 の 濃 い こ こ 世 田 谷 の 元 東 映 フ ラ イ ヤ ー ズ の ホ ー ム ・グ ラ ン ド跡 に,近 代的 な 駒 沢 竸 技 場 が 完 成 しfcの は 東 京 オ リ ン ピ ッ ク の 行 な わ れ た 昭 和59年 だ った 。 オ リ ン ピ ッ ク で サ プ ・ス タ ジ ア ム と し て 脚 光 を 浴 び だ 後,今 で は 駒 沢 公 園 と し て 都 民 の 憩 い の 場 所 と なっ て い る。 こ の 公 園 の 南 側 に 接 し て,外 壁 が 総 ガ ラ ス 張 り の 「 く 」の 字 型 の モ ダ ン な 建 物 が あ る。 これ が都 立 大 の 工 学 部 で,そ の隣 り の 左 右 対 称 な 純 白 の 瀟 酒(し ょ う し ゃ)な 建 物 が 我 々 の 研 究 室 の あ る 理 学 部 で あ る 。 キ ャ ン パ ス は 狭 い が 工 学 部 の 屋 上 に 立 っ て 北 を眺 め る と,公 園 全 体 が ま る で 大 学 の 敷 地 の よ う に 見 え て 気 持 が 良 い 。 毎 年 行 な わ れ て い る 大阪 府 大 と の 対 抗 戦 も,都 立 大 が 当 番 校 の と き は こ の ス タ ジ ア ム を使 っ てい る。 理 ・工 学 都 の キ ャ ン パ ス か ら東 へ 約800メ ー トル の 位 置 に 目黒 キ ャ ンパ ス が あ り,こ ゝ に は 大 学 本 部 ・教 養 関 係 ・人 文 ・法 ・経 の 各 学 都 お よ び附 属 高 校 が あ る。 一昨 年 秋 に 物 理 学 会 の 分 科 会 を 行 な った の は,こ の 目 黒 キ ャ ン パ ス で あ っ 17

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た 。 都 立 大 は 昭 和24年 旧 制 の 都 立 高 等 学 校 と五 つ の 高 等 專 門 学 校 を母 体 とす る 新 制 大 学 と し て 発 足 し た 。 そ の 開 学 当 初 か ら,理 学 部 ・物 理 学 科 の 力 学 講 座 を中 心 と し て,流 体 力 学 の 理 論 研 究 グ ル ー プが で きた 。 始 め の ス タ ッ フ は 永 倉 俊 充 教 授 ・林 浩助 教 授 ・西 村 静 雄 助 手 と 私 だ け で あっ た が,そ の後 間 もな く成 瀬 文 雄 氏(現 在 生 産 技 研)が 助 手 と して 加 わ り,さ ら に 昭 和35年 成 瀬 氏 が 他 に 移 った 後 は,入 れ か わ り に 丹 生 慶 四 郎 氏(現 在 東 京 工 大)が 加 わ り,昭 和38年 ま で 我 々 と研 究 を共 に した 。 現 在 は 西 村 助 手 の 他 に 助 手 と して 高 橋 次 男 ・富 山 泰 伸 の2名 が お り大 分 大 世 帯 で あ る 。 永 倉 教 授 の 方 針 で,研 究 テ ー マ の 選 択 は 個 人 の 自 由 に ま か さ れ,特 に研 究 室 と し て 統 一 し た も の は 打 ち 出 さ な か っ た 。 こ う した 自 由 な 雰 囲 気 と相 い 挨 って,他 の 研 究 蜜 の入 々 の 流 体 へ の 暖 か い 理 解 の お か げ で,関 学 以 来 か な り活 発 な研 究 活 動 が 行 な わ れ て 来 た と思 う。 た と えば,永 倉 ・ 成 瀬 の極 超 音 速 流,永 倉 の 非 平 衡 流,成 瀬 の ホ ー ル効 果 を含 むMHD,丹 生 の プ ラ ズ マ 流,楠 川 の 遷 音 速 流 及 び電 磁 流 体 流 な ど,多 彩 な 仕 事 が わ れ わ れ の 研 究 室 か ら 生 ま れ た 。 さ て 最 近 に な る と研 究 室 に 配 属 さ れ る4年 次 の掌 生 数 も増 し,以 前 は 非 常 に 少 な か っ た 大 学 院 生 もふ え て 来 た 。 今 年 は4年 次 が6人,大 学 院 は 博 士1人,修 士3人 か 我 々 の研 究 室 に 録 して い る 。 ま た 都 立 大 は 夜 間 の コ ース も猛 間 と 同 程 度 の 教 育 を し て い る こ と を 誇 り と し て い る が,夜 間 の最 高 年 次(5年)の5名 が 今 年 は 我 々 の 研 究 室 に 属 し て い る 。 こ れ ら の学 生 も交 え て,毎 適 月 曜 日 に は午 後 か ら夜 ま で通 し て 輪 講 を 行 ない, Liepmann & Reshko: Elements of Gas

DynamicsとVan Kampen & Felderhof: Theoretical Methods in Plasma Physicsと を読 ん で い る。 ま た そ の 他 に 土 曜 日 の午 後 に コ ロキ ュ ーム を 行 な い,論 文 の 紹 介 や 研 究 状 況 の 交 換 を し て い る 。 こ の コ ロ キ ュ ー ム に は 昔 の 卒 業 生 や 研 究 室 に 関 係 の あ っ た 外 部 の 人 達 も何 人 か 加 わ っ て い る。 時 々 こ う し た コ ロ キ ュ ー ム や 輪 講 の あ と で,若 い 学 生 達 と 自由 ケ 丘 あ た り へ飲 み に 行 っ た りす ろ 。 次 に 研 究 室 の 入 達 の 現 在 の 仕 事 に 触 れ よ う。 永 倉 教 授 は 流 体 の 微 視 的 ・統 計 的 取 り扱 い に 関 心 を も ち,大 学 院 生 の 中 の2名 が,プ ラ ズ マ中 の 波 の 問 題 を テ ー マ に 選 ん で い る 。 冨 山 助 手 は 乱 流 の 非 線 型 性 を 追 求 し よ う と し て お り,私 は 高 橋 助 手 と共 に広 い 意 味 で 電 磁 流 体 の 研 究 を し て い る 。 私 個 人 と し て は,将 来.(1)流 体 中 の 生 物 の 運 動,(2)回 転 系 の 流 体 力 学,(3)dusty Gas等 の 多 相 流 な ど,研 究 の 範 囲 を ま す ま す 拡 げ て 行 き た い と 思 りて い る 。 こ の よ う な わ け で,我 々 の 研 究 室 も以 前 に 比 べ て 賑 や か に な っ て 来 た 。 しか し一 面 ス タ ッ フ が 教 育 面 や そ の他 い ろ い ろ の 仕 事 に 時 間 を と ら れ 非 常 に 多 忙 に な って 来 て い る 。 そ の こ と 自体 必 ず し も悪 い こ と と は 思 わ な い が,静 か に 研 究 す る時 間 が 少 な く な り て 来 た こ と は 否 め な い 。 特 に私

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は昨 年の4月 以 来 評議 員 に な った た め,雑 事 に追 われ,研 究 室 の他 の方 々 に大変 ご迷 惑 をお かけ

して い る こ と を心 苦 し く思 ってい る。 今 我 々の 大学 で も問 題 に な って い る改 革 を良 い 方向 に進 め

て,ま す ま す教 育 ・研 究 の成果 を挙 げ られ る よ うに した い と思っ てい る。

京 都 大 学 工 学 部 数 理 工 学 教 室

応 用 力 学 講 座

京大工 山 田 彦 児

この教 室 に は 力学 関係 の 講座 が も う一つ あ りまして,固 体 力学 と,制 御 技術 関係 の非 線 形 力学

とが取 扱 は れて お りま す ので,私 達 の 講座 はそ れ以 外の 力学 分 野 に ひろ が る こ と とな りま して,

質 点 剛 体 の力 学 か ら,流 体力 学,力 学 にお げ る確 率 的課 題,そ

して 物性 論 に まで 及ぶ 内 容 とな っ

て お ります 。 試みに この 講座 で受持 って お りま す講 義課 目 を列 挙 して 見 ま す と,学 部 学 生 に対 し

変 形 体 力 学第 一(通 年,弾 性体 と流 体 の 力学 初 歩),変

形 体力 学 第 二(後 期

流 体 力学),

工 業 力学(通 年,質 点 と剛 体の 力 学),同

上 演 習(通 年),物

理 統計(前 期),数

値解 析

第 一(通 年), 物性 論 (後 期)

で あ り,大 学 院 修 士 過 程 に対 して

物 理 統 計 特 論(前 期),力

学系 の運 動 安定 論

で あ ります 。

つい で に,こ の二三 年 の 間 に4回 生又 は 大 学院 学 生 と一 諸 に読 んだ 輪 講 の本 の標 題 を紹 介 しま

す と

S. Chandrasekhar

Stochastic

problems

in

physics

and

astronomy

Revs. Modern

Phys.

1 5, 1 ( 1943).

S. H.

Crandall

and W. D. Mark:

Random

vibration

in mechanical

sys-

tems,

Academic

Press

(1963).

S. Karlin:

A first

course

in

stochastic

processes,

Academic

Press

(1966).

I. W. Daily

and

D. R. F. Harleman:

Fluid

dynamics,

Addison-

Wesley

(1966).

(7)

C. C. Lin

and W. H. Reid:

Turbuient

flow,

theoretical

aspects,

Hand-buch

der

Physik

VIII-2 (1963),

SS. 438-523.

S. Corrsin:

Turbulence:

experimental

methods,

Handbuch

der

Physik

VIII-2 (1963),

SS. 524- 590.

M.

J.

Beran:

Statistical

continuum

theories,

Interscience

Publishers

(1968).

ス ミル ノ フ高等 数学 教程 第5巻 (共 立出版),

G. Bachman

and

L. Narici:

Functional

analysis,

Academic

Press

(1966).

等 で あ ります 。 講義 題 目 と併 せ て,講 座 の性 格 と教 師 の多 忙 さ と を推 察 い た だ け る もの と思 い ま

す。

そ の教 師で す が,現 在 の とこ ろは 上 田顕,久 保 昇 三の 両氏 と私 の3入 で あ りま す。 上 田氏 は宇

宙 線 物理,物 性 か ら入っ て,ひ ろ く力 学 に おけ るrandom

processesを

研 究 し,乱 流 を もこ

の 観点 か ら捕 え よ うと して お り,久 保 氏 は 輻 射 の 場 に おけ る流体 の流 動 を鋭 意 研究 中 で あ りま す。

そ れ に続 く若 い研 究 者 は現 在 大 学院 生8各

そ の 中に 流 体 力学 を勉 強 中 の入 達 が4名

あ りまして,

卒 業研 究 の属 す る分 野 は 夫 々,三 次 元境 界 属,乱 流 輸 送,流 れ の安 定 性,乱 流 境 界 層 で あ りま す。

講 座 の性 質 上流 体 力学 の 研 究 者は,年

々に多 か っだ り少 なか った り します け れ ど も,こ の教 室 の

特 性 の一 つ と して,数 理に 強 い 人 が割 合 多 く集 ま ります の で,そ

うい う能 力 によ る成果 を,将 来

に 向 って 期 待 し てお りま す 。

大阪府立 大学 工学部航空 工学教 室

流 体 力 学 講 座

阪 府大工

田 周 助

宮 城

大阪 府 立 大学……

とい って も大阪 の どの 辺 にあ って,ど の位 の大 きさで,ど ん な学 部 が あ

るか,な ど御 存知 の な い方 が多い と思 う。 ま して 大栄 に 余 り関係 の ない 一般 の人 に は,大 阪 大学

や大 阪 市 立 大学 とは区 別 がつ か ない ら しい 。 そ こで,当 大 学 の位 置 や 環 境 や入 材?に つ いて,少

しお話 したい 。

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大 阪 の 盛 り場 は 大 き く別 け て,所 謂 キ タ(梅 田 附 近)と ミ ナ ミ(難 波 附 近)で あ る 。 そ の ミナ ミ を起 点 と す る 南 海 電 車 高 野 線 の 河 内 長 野 行 準 急 に 乗 っ て,大 和 川 を 越 え る と堺 市 で,間 も な く 中 百 舌 鳥 駅{(着 く。 こ の 間 約25分。 徒 歩 で10分 以 内 の 所 に 大 学 が あ る 。 す な わ ち,か の 有 名 な 仁 徳 陵 の 南,中 モ ズ ゴル フ場 の 西 に,約13万 坪 の 敷 地 内 に あ る 。 後 述 の よ うに,当 大 学 に は 3学 部 し か な い こ と を 考 え る と,実 に 広 大 な 敷 地 で,実 は こ れ を 書 くに つ い て 調 べ て 私 達 も始 め て 知 って 驚 い て い る 次 第 で あ る。 大 学 の 母 体 は 官 立 大阪 工 専,府 立 化 学 工 専,府 立 機 械 工 専 府 立 淀 川 工 専 大 阪 農 専,大 阪 獣 医 畜 産 専,官 立 大 阪 青 年 師範 で あ る。 し か が っ て,理 存 す る学 部 は 工,農,経,工 短 で あ っ て,工 短 以 外 の3学 部 は主 と して 中 百 舌 鳥地 区 に あ る 。 各 大 学 を悩 ま せ て い る紛 争 の 問 題 に関 し て は,当 大 学 は 今 の 所 非 常 に 好 運 とい え る。 昨 年 夏, 経 済 学 部 に10日 間 の 封 鎖 騒 動 が あ りた 以 外,紛 争 ら し き もの は 何 も な く,平 穏 無 事 で あ った か ら で あ る。 そ の 理 由 は … … よ く は 分 ら な い 。 ス モ ッ グ に も悩 ま され る こ とな く,都 会 の 喧 齢 か ら も離 れ た 静 か な イ ナ カ に あ るた め か,入 試 を 一 期 に 行 っ て い る た め か(そ れ で も竸 争 率 は 航 空 工 学 教 室 に つ い て は,毎 年10倍 を 越 え て い る),広 大 な 敷 地 内 に広 大 な 連 動 場 あ り,体 育 館 あ り,プ ー ル あ り,少 し離 れ た 所 で あ る が,職 員 用 の 舎 宅 と 学 生 寮 が い つ れ も鉄 筋 で 立 派 な の が あ るた め か,よ くは 分 ら な い 。 しか し,一 般 強 と して い え ろ と思 う の は,教 官 か ら学 生 に 至 る ま で, か な りノ ン ビ リム ー ドで あ る こ と で は な い で あ ろ うか 。 と に か く,そ の た め に,研 究 活 動 を 妨 害 さ れ る こ と も な く,建 物 に は 落 書 や ビ ラ も な く(こ の 点 に つ い て は,他 大 学 か ら来 た 人 は,こ ん な 美 し い 大 学 が 堺 在 存 在 して い る とい う こ と は 篤 くべ き こ と だ,と い って い る),有 難 く思 は な け れ は な ら な い か も知 れ な い 。 と は い っ て も,昨 年 末 に は 大阪 府 立 大 学 の 改 革 に つ い て の 草 案 が 提 出 さ れ,こ れ に 関 す る取 扱 い,今 後 の 方 針,学 生 の 参 加 な ど,問 題 が 山 積 し て い る こ と も確 か で あ る。 さ て,工 学 部 に は機 械 工 学,航 空 工 学,電 気 工 学,電 子 工 学,応 用 化 学,化 学 工 学,金 属 工 学, 船 舶 工 学,経 営 工 栄 の10教 室 が 附 属 し て い る。 当 教 室 は 昭 和55年,機 械 工 学 教 室 内 に あ った 航 空 工 学 コ ース を独 立 させ,5講 座 編 成 で発 足 した 。 そ の 内 容 は,航 空 流 体 力 学,航 空 構 造 力 学 航 空 機 力 学,航 空 原 動 機,航 空 機 器 の5つ で あ る。 学 生 定 員 は 一 学 年50名 で,修 士 課 程 も博 士 課 程 も あ る。 当 講 座 の 担 当 者 飯 田 は,阪 大 工 学 部 航 空 の 三 木 研 出身,宮 城 は 京 大 理 学 部 物 理 の 友 近 研 出 身 で あ る こ と を考 え れ は,講 座 内 の 寡 囲 気 が お よ そ お 分 り頂 け る で あ ろ う。 両 者 と研 究 室 を 同 じ くす る 人 達 は,樹 械 工 学 に は 渡 辺 嘉 郎,宮 井 善 弘,吉 信 宏 夫 の 諸 氏,航 空 工 学 に は 松 岡 健 次,沢 田 定 雄,沢 田 照 夫,中 川 憲 治 の 諸 氏,数 理 工 学 に 肥 田 金 三 氏 が 居 ら れ る。 一 方,工 短 に も 沼 田,橋 都,中 田 の 諸 氏 が 居 ら れ る が,そ の 昔 は,藤 川,吉 信 の 両 氏 と宮 城 が 教 養 の 物 理 担 当 と して 在 籍 して い た 。 序 な が ら昔 の 話 を す れ ば,今 の 数 理 工 学 教 室 に 相 当 す る所 に,現 在 自 宅 研 究

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され てい る白銀 善作 先 生,故 島 崎 為道 先生,若 手 と して吉 信,丹 生 の両 氏 が居 られ 疫 。

当流 体 力 学 講座 で行っ て い る研 究 に つい て 簡 単 に説 明 す る と,実 験装 置 と して は,低 速 風 洞

(吹 出 口径900mm,風

速10∼45m/sec)と,吹

出 式超 音 速 風 洞(マ

ッハ 数 2.0∼3.5,

風路 断 面100×

100mm)と

が あ る。 現在 の研 究 内 容 は

1. 衝 撃波 と乱 流 境 界 層 の干 渉 の問 題

超 音 速圧 縮 機 に おけ る翼 列 の 問題 の第 一段 階 の事 柄 と して,主 に垂 直衝 撃 波 の乱 流 境界 層 に 対

す る干 渉 につ い ての実 験 。 一,二 の中 間 薬表 を した が,そ れ を 一つ の手 が か り とし て,さ

らに発

展 させか い と思っ てい る。何 しろ超 音 連 風 洞 が間 歓 作動 で あ るた め,時 間の か か る仕 事 で あ る。

(飯 田,西 岡)

2. 乱 流 境界 層 の 問題

低速 風洞 を使 った乱 流 境界 層 の発 達 に関 す る実 験。

平 衡乱 流 境 界 ド を基 準 として,非 平 衡 な

場 合 を これ と対 比 させ て 計算 す る こ と を考 え てい る。 また 主 流 の乱 れ が境 界 層 内 部 に及 ぼ す 影響

に つい て の実験 を試 み た。そ の うちSublayerの

方 か ら も境 界 層 を追 求 した い と考 えて い る。

これ らは 主 に大 学院学 生 がや って い るが,新 年 度 に入 学 して 来 る院 生諸 君 の 活動 に も期 待 をか け

てい る(飯 田,辻)。

3. ま た衝 撃波 管 の簡 単 な のが,前 述 の島 崎 研 究 室 に残 って い た の で譲 り受 け,こ れ を用 い て

衝 撃波 管内 の境 界層 につ い て 実 験 す る と ころ で あ る。

こ の他 に,極 め て狭 い隙 間 の 中の流 れ につ い て の実 験,あ

るい は分 子流 中の翼 列 に関 す る計算

な どに も取 りか か ってい る。

4. 理 論的 研究

もっ ぱ ら,非 圧 縮 の粘 性流 体 に 関 す る もの。 現 在 進 行 中 の もの は,円 柱 表 面上 に特 異点 を分布

させ るOseea流,こ

れ はReynolds数

が大 き くて もで きる。 垂 直平板 の後 方 に出 来 る渦対,現

在 京都 大 学 の大 型計 算 機 の お 世話 に な りてい るが,計 算 機 に叱 られ て許 りい る。 今考 えて い る問

題 は直 径 方向 に単振 動 す る 円柱の(あ

るい は二 次 元 物 体の)境 界層 お よ びそ の外 流 の問 題 で あ る

(宮 城)。

当講 座 には助 手 と して,森 貞彦,西 岡通 男 の両 君 が居 る が,西 岡 君 は現在 内 地 留学 で,東 大宇

宙航 研 の佐 藤 浩先 生 の所 で御 指導 頂 き,シ ゴか れて い る。

以 上 の他 に,当 講 座の 特 色 を述 べ る と,日 本 航 空学 会 関 西 支 部 と して の 仕事 が あ る。飯 田 は43

年度 の支 部 長 を勤 め た 。関 西 支 部 と して の 行事 は,毎 月1回 第 一金 曜 日に 航 空 懇 談会 と称 して,

各方 面 の識 者 にそ の専 門 につい て懇 切丁 寧 な解 説 を して頂 き,全 会 員 の知識 教 養 の 向 上 を 目的

とす る会,こ の他 に,中 部 支部 との合 同講演 会,ラ

イ ト祭,総 会 な どに伴 う講 演 会 や 行 事,お よ

(10)

び こ れ に関す る議 題 を審 議 す る幹 事会 が あ る。幹事 会 は 関 西 支部に 属 す る航 空 関 係 の会 社,大 学,

研 究 所 か らの幹 事 で構 成 さ れて い る。 本 年 度 の支 部長 は 島津 製 作 所 で,諸 行事 に関 す る計 書や,

これ に関 して の全 会 員 に対 する通 知 な どで お世 話 に な ってい るが,昨 年度 は当 講座 と して は か な

り大変 だっ た 。

この誌 上 を借 りて 誠 に失礼 で は あ る が,関 西支 部 の懇談 会 で話 を して や ろ う とい う御 奇特 なお

方 がお い で な らば御 一報 下 さ る桟

切 にお願 い申 し上 げ る。

最 後 に,日 本 中探 し歩 いて も恐 ら くな い と思 わ れ る当講 座 の特 色 は,飯 田 は 観世 流 の謡 曲,仕

舞,能

を,宮 城 は 長 唄研 精会 の唄,三 味 線 を長 年 に わ た りて研 究 し,実 験 して い るこ とに あ る こ

と を書 き添 え る 。

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参照

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