非一様乱流理論に対する座標変換共変性の要請とモデルの改善

抄録

非一様乱流に対する統計的解析手法として，座標変換に対する共変性を主眼とした理論を構成した．当理論は2-スケール直接相互作用理論（TSDIA）を基礎として，平均速度によって運搬される座標系を新たに導入して構成されたものであり，共変的な乱流統計量に対して，常にその共変性を保証するようにモデル化することを可能にする．実際に当理論を用いてReynolds応力のK-ε型二次非線形代数モデルを求め，これが座標変換に対する共変性を満たしていることを確認した．また当モデルは，従来の乱流モデリングから示唆されてきた，渦度二次の項が含まれてはならないという要求を満たしていることも分かった．さらに，当モデルはTSDIAから導出されるものと比較して，流体の直接数値計算の結果を定性的に良く再現することが示された．