Separated flows around several bluff bodies and wings have been studied. First, aerodynamic characteristics of rectangular Cylinders, trapezoidal cylinders, a row of flat plates, and concave bodies are measured and the flow fields are visualized by the smoke-wire technique. The results show that drag coefficients of rectangular and trapezoidal cylinders change remarkably with their shape parameters and that flow patterns of them are deeply concerned with their aerodynamic characteristics. Then, the potential flow analysis with linear-vortex and constant-source distribution is used for the calculation of separated flow around wings and a finite-difference method for the stream function-vorticity formulation of Navier-Stokes equation is used for two normal flat plates arranged side by side to a uniform flow. The results show good agreement with experiments. Also the discrete vortex method combined with singularity method is used for bluff bodies with some improvements, which are made on the expression of separated shear layer and on the estimation of vorticity of shedding vortices. The separated flows around rectangular cylinders and trapezoidal cylinders are simulated numerically. The numerical results show good agreement with experiments.

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Hydrodynamics of magnetic fluids is surveyed. The assumption of instantaneous magnetization and the role of the internal angular momentum are explained. As for example, the problems of conical meniscus, deformation of a drop, interfacial instabilities, and channel and pipe flows are exhibited.

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Efficient direct simulation methods for instability of parallel flows as well as non-parallel flow are proposed. The computational method consists of the 4-th order accurate modified differential quadrature method for spatial discretization, Runge-Kutta-Gill time integration scheme and the new direct Poisson solver with 4-th order accuracy. The present methods are at first applied to direct simulation on instability of plane and Hagen Poiseuille flows, which are parallel flows, and it is shown that the temporal evolution of the perturbation superposed on the basic flows is simulated accurately on comparison with pseudo-spectral and Chebyshev polynomial expansion method. Next this method is applied to the direct simulation of spatial instability of boundary layer, which is non-parallel flow, and its efficiency is confirmed.

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流れの中の熱線が速度変動と温度変動に対して応答するときの各変動に対する感度の比が熱線温度の関数であるという事実に基づけば, 速度と温度の変動を分離してそれらを同時に評価することが可能である.この報告では, 正弦波状の速度と温度の脈動を含む流れを考え, これに上述の原理を適用して単一熱線法により両脈動を分離する数値シミュレーションを行い, 脈動の周波数が分離の精度に及ぼす影響を調べた.その結果によれば, 空気流の場合に1%の精度での分離を可能にする上限の周波数は, 熱線 (5μm直径) レイノルズ数が2および20の流れにおいてそれぞれ数100Hzおよび数kHzの程度であることがわかった.

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実験と完全流体理論にもとづく数値シミュレーションによって渦輪列の研究を行った.渦輪列の干渉には, 6種類の特徴的なモードが存在することが煙可視化法によって判った.個々の実験結果をRe-St平面にプロットした結果, それらのモードが起こる領域が明らかになった.
合体モードの場合について, 渦輪軸上の各点で速度変動を測定し, それらの特徴的な様子を検討した.又, 実験に対応する速度変動の数値シミュレーションを行い, 実験結果と比較した.
渦輪列の系の運動量が典型的な二つの干渉モードの場合に対して考察された.その結果, 系の運動量は各々の場合に対して近似的に保存されていることが推論された.

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乱流剪断流中の大規模な組織構造を抽出するための新たな実験手法を述べる.その方法は空間的な渦度集中に基づいて識別される組織構造の中心をトリガ規準にするものである.したがって, 構造の外部の情報を基準にする従来の条件抽出法に比べ, ジッタリングによる影響が少なく, 着目する構造をより鮮明に抽出することができる.具体例として, 8本のX型熱線探子を用いて2次元円柱後流の中間領域を測定した結果を示すとともに, 従来報告されている実験結果とも比較してある.

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