衝突噴流は,工学的にさまざまな分野に応用されている.船舶や自動車の内燃機関,異なる化学種の混合,半導体の基板作成,バブルジェットプリンターなどはその一例である.これらは,主に壁面衝突による噴流の混合および冷却作用を利用したものであり,燃焼室形状などの各種デバイスに依存している.これに対して,本研究では噴流同士の衝突・拡散の過程に着目し,流体工学的な立場から衝突噴流中の渦構造変化と周囲流体との混合の様子について,数値シミュレーションにより調べることを目的とする.計算手法としては,Lagrange法の一つである３次元渦法を採用する.筆者らはこれまでに,周期撹乱により励起した瞬時出発の円形噴流の発達過程について,渦法を用いて噴流内部の高度に組織的なコヒーレント構造を抽出した.本研究では,渦運動に基づいて衝突噴流の拡散の様子を明らかにするとともに,エネルギーの散逸過程についても併せて考察する.
