身近な流体力学を考える
図書館 TA 講習会 身近な流体力学を考える 2015 年 5 月 25 日 ( 月 ) 総合図書館ラーニングコモンズ
... 液体と気体を総称して 流体 といい、その運動を論ずる学 問を 流体力学 という。とくに流体の静止状態を対象とする 場合、 流体静力学 hydrostaticsという。浮力に関するアル キメデスの原理、水圧機の基礎を与えるパスカルの原理な ...
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魚群遊泳運動の流体力学的特性の数値シミュレーション研究 (生物流体力学における流れ構造の解析と役割)
... そのスケールや形状もさまざまであり，魚群形成の目的は様々あると考えられる． なぜ魚が魚群を形成するのかについて， Weihs ら [2] は魚が群れを形成するときの流体力学的利点を 提唱した．そして，魚をダイアモンド状に配置したときに最も高い効率が得られることを示した．この 考えに基づき Bergmann ら [3] は，3 ...
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液晶の電気流体力学的不安定性におけるシェブロン・パターンの多様性 (複雑流体の数理)
... これらの違いは境界からバルクまでの距離と導電率に関係があると考えられる . そこで今後, これらのパラメタを変化させることにより , 欠陥のあるシェブロン A と欠陥のないシェブロン $\mathrm{B}$ がどのような状況で現れるかを研究する予定である. また , 液晶分子が電極面に垂直に配向して いる系 (ホメオトロピヅク系) の導電領域や空間強制周期外力下でもシエブロンパターンが生じ ...
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流体としてのブラックホール : 重力物理と流体力学の接点 (非線形波動現象の数理と応用)
... 移を経てブラックホールヘ至ることを表している．では，そのような結果は数値シミュレーショ ンをやるまで全く予想がつかなかったのであろうか．答えはノーである．2.3 節でブラックホー ルは熱力学系と考えられることを述べた．ということは，物質の相転移現象で議論されるよう に，エントロピーや自由エネルギーの比較によって，どの相が実現されるのかという議論が可 ...
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量子流体乱流の数値シミュレーション(混合、化学反応、燃焼の流体力学)
... 座標軸に沿った格子点数 $N$ が $128_{\mathit{1}}.256,512$ のシミュレーションを行った。以降それぞれ を $\mathrm{R}\mathrm{U}\mathrm{N}128_{\text{、}}\mathrm{R}\mathrm{U}\mathrm{N}2.56_{\text{、}}$ RUN512 と呼ぶ。それぞれのシミュレーションにおける基本的パラ メタは表 1 ...
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ステレオカメラを用いた鳥の羽ばたき運動の解析 (生物流体力学における計測問題)
... ばたき運動に由来するものであると考えれられる $(\zeta$ 軸の正確な定義は次節に記述するが，ユ リカモメがほぼ水平に運動することから，鉛直下方とほぼ同等である ). したがって，本システ ムでは鳥の羽ばたき運動を画像の形状変化と再構築した軌道の振動という 2 つの異なる方法で 数値化することができる．しかし，アスペクト比は遠方では測定できない場合や，また，撮影 ...
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流体力学講演集原稿書式の見本
... オープンロータでは、可視化結果から、風上側翼端 において流れが上向きの速度を持つことを確認した。 特に迎角90,120 [deg]では、翼端付近でロータを通過 する流れが上向きの速度を持っていると推定される。 ロータを通過する流れが上向きであると、ロータ面を 通過する質量流量が低下する一方で、ロータの有効迎 ...
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二成分流体のベナール対流(混合、化学反応、燃焼の流体力学)
... 全流体の質 ||\sim 密野が \rho , 全流体のエネルギー密度力 \‘e であるような二成分流体を考えよう . 第 -, 第二成分の質由比をそれぞれ $\mathrm{c}_{1}=\mathrm{c}$ . $\mathrm{c}_{2}=1-\mathrm{c}$ とおく . 各成分の質量密度 $\rho_{1}$ . $\rho_{2}$ ...
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周期流を用いたクエット乱流の解析(混合、化学反応、燃焼の流体力学)
... トルと強い鰻蘭のあることがわかった。 諭流の特性をよく表す不安定周期流による乱流力学の解新扇究は始まったばかりである。 再現性のある周期流 参考文献 $\mathrm{H}\mathrm{a}\mathrm{n}_{\sim}^{\gamma}\mathrm{i}1T_{\mathfrak{l}}o_{--}^{\urcorner\urcorner},$ $.7$ . ’. I.. ...
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流体力学講演集原稿書式の見本
... レーションを行った 37) 。この研究でも、CFDと飛行力 学がカップリングされている。ここでは、並進速度、 回転速度、初速が水平面からある角度で運動する場 合を考えている。Roll angleは、付けていない。飛び 立った後、ブーメランの翼面上での圧力分布により、 ロール角やピッチ角が変化し、その結果、元の場所 に戻ってくる。空気のない場合（月面上のような） ...
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18世紀前半における力学の発展と流体力学の誕生 (オイラー方程式の数理 : 力学と変分原理250年)
... に，適切な座標系を置き運動方程式を立てて解くといったようなものではなかった 3. ニュートンは，外力を被る物体の加速運動を扱うに際して，ガリレオの落下運動を理 論的な出発点にしていた．ガリレオの落下運動は外力が一定である加速運動に他な ...
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RIST ニュース No.64(2018) ビット演算による CFD( 数値流体力学 ) と等価な高精度流体解析手法 AFluidAnalysisMethodbybitwiseoperations forachievinghighaccuracyofcfd 高度情報科学技術研究機構松岡浩 流体解析の
... はない。そこで、 を、 の大きさで ある“速さ” のみの関数とみて、 で あることから、テイラー展開を行い、 に 対する依存性を分析する。さらに、後述の 計算処理において、「 の３次精度まで計 算すること」及び「格子の空間構造の対称 性に起因する仮想粒子がもちうる速度ベク トルの対称性から奇数次数が消えること」 を考慮し、 について、 に関 する０次の項（定数項）と２次の項のみの ...
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複雑流体としての生物粒子分散系の数値解析 (生物流体力学における計測問題)
... SRD 法では，溶媒を多数の仮想的な質点粒子 ( 溶媒粒子 ) の集まりとして表現し，計 算領域を複数個の格子に分割した collision セル内で，粒子間の衝突を考える．このとき， 衝突は粒子間の運動量の交換により表現する． SRD 法は，粒子の衝突による運動量の交 換を行う collhsion ステップと，粒子の移動を行う ...
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壁乱流における流体線の伸長(混合、化学反応、燃焼の流体力学)
... 上述した伸長率における議論は有限長の流体線についてであり , 時間発展にともない流体線は チャネル全体に広がるため, 例えば壁面からの高さ別に伸長率を定めることは難しい. そこで , 任 意の位置向きにおける無限小長さの線素の伸長を評価することで , 流れ場と流体線の伸縮を関 当付けることが容易になる . 無限小長さの呼野 ...
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統計流体力学のレビュー (偏微分方程式の背後にある確率過程と解の族が示す統計力学的な現象の解析)
... サーベイした．無限次元の解析という困難さを踏まえると，何がしかの進歩を期待するため には，おそらく発見的な考察が必要であろう．このことを念頭において，より簡単な偏微分方 程式 ( ないし常微分方程式 ) に対する，演算子法的な解法をいくつか冒頭で列挙した．その上 ...
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動物のからだの左右を決める回転繊毛間の流体相互作用 (生物流体力学における流れ構造の解析と役割)
... 位相固定する場合には位 相差は $\theta_{2}-\theta_{1}\sim-\pi/2$ となることがわかった [5]. 繊毛間の相互作用として，細胞間のシグナル 伝達，繊毛間に存在する流体による相互作用，細胞骨格を介した機械的相互作用が考えられる． $-$ 般的に細胞間コミュニケーション手段としてギャップジャンクションや Notch-Delta シグナル ...
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急峻な水面重力波の波頂不安定 : 主に不安定な固有モードの数について(数理流体力学の展望)
... (exchange of stability) が起こる」 という Saffman(1985) の結果を考え合わせると、 限界 に近い波高を持つ定常進行重力波は無限個の不安定な固有モードを持つと期待する方が より自然なように患われる。 これら 2 つが矛盾しないためには以下のようないくつかの可能性が考えられる。 まず 第 – は、 ...
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自己推進する物体集団の流体力学 (複雑流体の数理解析と数値解析)
... 近傍の個体との相対関係により決定付けられるとするモデルである。 コンピュ ー タグラフィツ クスで動物の群れをリアルに表現するために考案され、 ローカルなルールにより、 少ない計算量 で全体として現実の群れと類似した挙動を表現することができるとされている。しかし、実際の 群れについて個体間の相互作用を測定することができない以上、 モデルのパラメータが恣意的に ...
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低レイノルズ数における流体力学的同期現象 : ミニマルアプローチ (生物流体力学及び関連する問題の研究)
... られている [5,6,7,8]. しかしそれらのモデルの多くは複雑かつ個別的であり，何が同期 を引き起こす本質的な要素であるかという問いには十分答えていない．そこで，鞭毛や繊 毛の最小限の力学的特徴を抽出したミニマルモデルにょる解析的なアプローチが求めら ...
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流体としてのブラックホール : 重力物理と流体力学の接点
... 移を経てブラックホールヘ至ることを表している．では，そのような結果は数値シミュレーショ ンをやるまで全く予想がつかなかったのであろうか．答えはノーである．2.3 節でブラックホー ルは熱力学系と考えられることを述べた．ということは，物質の相転移現象で議論されるよう に，エントロピーや自由エネルギーの比較によって，どの相が実現されるのかという議論が可 ...
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