1: 2016/02/17(水) 18:11:50.16 ID:CAP_USER.net
【プレスリリース】乱流発生の法則を発見:130年以上の未解決問題にブレークスルー - 日本の研究.com
https://research-er.jp/articles/view/43454
発表のポイント
•整った流れ(層流)が乱れた流れ(乱流)に遷移するときに従う普遍法則を実験で見いだした。
•最大級のチャネル実験装置を製作すると同時に、普遍的な法則の検証に必要な新たな測定解析手法を考案したことが発見のポイントだった。
•乱流への遷移の理解は省エネルギーなどに不可欠であるだけでなく、自然界に普遍的に存在する不規則現象の理解に繋がる。
発表概要
我々の回りは空気や水などの流体で満ちています。整った流れは層流と呼ばれ、乱れた状態は乱流と呼ばれます。
しかし、層流がいつどのようにして乱流に遷移するのか、そこにどんな法則があるのかは、130年以上にわたる未解決問題でした(注1)。
流体の方程式が非線形性(注2)のため数学的に解けないことや、実験的にも乱れの与え方にさまざまな可能性があることが理解を阻んできました。
今回、東京大学理学系研究科の佐野雅己教授と玉井敬一大学院生は、大規模なチャネル流(注3)を用いた実験を行い、乱流への遷移に普遍的な法則があることを初めて実証しました。
実験では、チャネルの入り口から乱れを注入し、流れの速度を変えることで、ある速度(レイノルズ数)を境に、乱れが減衰して層流に戻るか、乱れが全体に広がるかが明確な遷移現象として捉えられ、臨界点では減衰が遅くなるなど複数の特徴的な性質が観測されました。
数理モデルの計算との比較から、この遷移現象が疫病の感染や雪崩などの伝播現象を表す普遍的な相転移(注4)と同じ法則に従うことを見いだしました。
これにより、関連する周辺分野間の知見が繋がることで、乱流と不規則現象一般に関する理解が進むことが期待されます。
続きはソースで
https://research-er.jp/articles/view/43454
発表のポイント
•整った流れ(層流)が乱れた流れ(乱流)に遷移するときに従う普遍法則を実験で見いだした。
•最大級のチャネル実験装置を製作すると同時に、普遍的な法則の検証に必要な新たな測定解析手法を考案したことが発見のポイントだった。
•乱流への遷移の理解は省エネルギーなどに不可欠であるだけでなく、自然界に普遍的に存在する不規則現象の理解に繋がる。
発表概要
我々の回りは空気や水などの流体で満ちています。整った流れは層流と呼ばれ、乱れた状態は乱流と呼ばれます。
しかし、層流がいつどのようにして乱流に遷移するのか、そこにどんな法則があるのかは、130年以上にわたる未解決問題でした(注1)。
流体の方程式が非線形性(注2)のため数学的に解けないことや、実験的にも乱れの与え方にさまざまな可能性があることが理解を阻んできました。
今回、東京大学理学系研究科の佐野雅己教授と玉井敬一大学院生は、大規模なチャネル流(注3)を用いた実験を行い、乱流への遷移に普遍的な法則があることを初めて実証しました。
実験では、チャネルの入り口から乱れを注入し、流れの速度を変えることで、ある速度(レイノルズ数)を境に、乱れが減衰して層流に戻るか、乱れが全体に広がるかが明確な遷移現象として捉えられ、臨界点では減衰が遅くなるなど複数の特徴的な性質が観測されました。
数理モデルの計算との比較から、この遷移現象が疫病の感染や雪崩などの伝播現象を表す普遍的な相転移(注4)と同じ法則に従うことを見いだしました。
これにより、関連する周辺分野間の知見が繋がることで、乱流と不規則現象一般に関する理解が進むことが期待されます。
続きはソースで
引用元: ・【流体力学】乱流発生の法則を発見:130年以上の未解決問題にブレークスルー 乱流への遷移が、普遍的な相転移と同じ法則に従う
【すごい】乱流発生の法則を発見:130年以上の未解決問題にブレークスルー 乱流への遷移が、普遍的な相転移と同じ法則に従うの続きを読む