フラクタル格子によるマルチスケール誘起乱流の特性とスカラー輸送現象

抄録

フラクタル形状を有する格子によって生成されるマルチスケール誘起乱流の特性と，その中でのスカラー輸送現象に関する実験および三次元直接数値計算（ＤＮＳ）結果について報告する．関連する研究のレビューも行う．実験には小型水槽を用い，テストセクション入口部に四角形を基本要素とするフラクタル格子を設置し，上層から水道水を，下層からは蛍光染料であるローダミン水溶液（シュミット数Sc~2,100）を供給し乱流混合させた．二成分流速測定には粒子画像流速計（ＰＩＶ）を，濃度測定には平面レーザ誘起蛍光法（ＰＬＩＦ）をそれぞれ用いた．実験と同様の乱流拡散場についてＤＮＳを実行し，乱流場の一様等方性や渦構造に関する考察を行った．