履歴力のカーネル表現が一様等方乱流中の微小粒子の運動に及ぼす影響

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  • 横嶋 哲
    静岡大学 学術院工学領域 数理システム工学系列

書誌事項

タイトル別名
  • ON INFLUENCE OF KERNEL EXPRESSION OF HISTORY FORCE ON SMALL-PARTICLE MOTION IN HOMOGENEOUS ISOTROPIC TURBULENCE

抄録

<p>　Maxey–Riley方程式中の履歴力の表現が等方乱流中の粒子挙動に与える影響を，粒子比重を[0, 10000]間で変化させて調べた．履歴力カーネルとして，古典的Bassetカーネルと，有限Re数と長時間遅れの効果を反映したMei–Adrianカーネルを比較した．Bassetカーネルは履歴力の影響を過大評価するものの，本研究条件下ではその程度は小さい．履歴力は非常に重い粒子では無視できる反面，やや重い粒子や軽い粒子では一般に無視できず，軽い粒子には影響がより強く表れる．軽い粒子では圧力勾配が，重い粒子ではストークス抗力がクラスタを形成するのに対し，履歴力を考慮することで，軽い粒子では圧力勾配の寄与の一部が打ち消され，やや重い粒子ではストークス抗力が弱められ，偏分布が緩和されることが示された．</p>

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