Vapor explosion phenomena and recent experimental studies on the microscopic mechanism of them are described.
The vapor explosion accidents in metal and pulp industries are reviewed. The explosions occurred in the SL-1 reactor and the Chernobyl power reactor station are also said as the vapor explosion. The experimental results are summarized and the necessitive four stages for the occurrence of a large scale vapor explosion are shown. The spontaneous nucleation theory and the thermal detonation theory, which are the typical models of the vapor explosion, are explained.
Vapor explosion experiments using single drops of molten LiNO₃ submerged in ethyl alcohol are described. High-speed films of explosion configuration are compared with the induced pressure traces and the pressure is found to be the control factor of the phenomena. The propagation stage, which is important for a large scale vapor explosion, is photographed in plural drops experiments. A qualitative model of vapor explosion is presented.

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Examples of pattern formation problems in fluid mechanics, such as the self-induced oscillation of liquid surface, the vortex street formation in a mixing layer and the thermal convection, are explained on the stand point of a new scientific activity concerning the basic study of pattern formation. Then, the recently established society, The Society for Science on Form, Japan, is introduced, and an interest in this reseach field is provoked among readers of this Journal.

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本論文では, 円柱に接近する渦対によって作り出される流れ場を離散渦法によって数値的に解析した.ここで採用した渦法は, Cheerのモデルとそれを修正したモデルに基づいたものである.
ところで, 最初に実験によって見出された流れ場の二つの特徴は, 大きなスケールの2次渦の発生と渦点相互の距離を横方向に大きく拡げる渦対自身の運動の様子である.
これらの特徴は上記の渦法によって比較的よくシミュレートされることが判った.なお, 本シミュレーションによって3次渦の発生が予知されたが, 実際に煙可視化法によってそれが現われることが確認された.
さらに, ここで用いた渦法自身に内在する問題でもあるが, 固体表面上に発生する渦点の適当な発生時間間隔について考察した.また, 修正された “Cloud In Cell” 法を提案し, 離散的な渦点群の場を連続的な渦度場に変換した.

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加熱格子後方の空気流において, 速度と温度の乱れおよび両乱れ間の相関が単一熱線法によって分離され, 乱れの諸特性が測定される.速度乱れと温度乱れの間には正の相関が存在し, 乱流速度場に関する特性は温度乱れの影響を受ける.これは, 格子後方の乱れ場が等方性であると考える立場からは, 受け入れられないことである.上述の現象を除けば, 測定された乱れの諸特性は, 等方性乱れ理論とよく一致して流れ方向に変化する.

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管内の圧力の変化に応じて壁面が変位する管の中の流れについて流速変動と壁面の変位変動を測定し, 流れの不安定性に対する影響を実験的に調べた.薄肉のゴム管に水を定常的に流し, 流れが層流から乱流に遷移する状態を観測した.流速変動は管の出口近くの中心軸上においたホットフィルム流速計で, 外壁の変位振動はgap senserで測定した.壁の変位の応答状態を変化させる目的で, ゴム管の長さ及び管の周囲の媒質を変えて測定をした.ゴム管内の流れは剛体管内の流れに比べて流れに生じた乱れの成長が遅く, 管のフレキシビリティは流れの乱れの成長を抑えるはたらきのあることがわかった.管壁の最大振動数と流速変動の最大振動数には負の相関があり, 剛体管内の流れと比べて流速変動の最大振動数が最小になる管壁の振動数のあることが見られた.管壁の振動状態は流れの不安定性の成長を抑えるのに重要な役割をもち, 最も適した条件のあることが結論された.

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平面ポワズイユ流中の二次元境乱の非線形発展を三つの異なる方法で調べた.第一に, Itoh (1986) の結果がHerbert (1976) の結果と一致しない問題を解決するため境乱方程式の非線形中立解をNewton-Raphson法を用いて求めた.次に, 数値シミュレーションを行い, 任意の初期条件から出発した解がNewton-Raphson法で得られた非線形中立解に漸近的に到達できることを示した.最後に, 弱非線形安定性理論による境乱の非線形発展を調べ, その結果を数値シミュレーションの方法による結果と比較した.

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無限に長い円筒容器内の粘性液体中を, 無限小厚の円板が, その面を円筒軸と垂直に保って, 円筒軸に沿ってゆっくり移動するときの円板まわりの流れ場を, 差分法を用いて, 数値的に解き, 流れ場への流れのレイノルズ数と円筒容器の側壁の効果を検討した。円板付近の流線のふくらみ現象は, 円筒容器側壁の接近により抑圧され, より急激に変化するようになり, 円板の後方に形成される渦域の長さは減少する.次いで, エネルギ逸散法に基き, レイノルズ数が0.01～50, 円板と円筒容器の直径比が0.1～0.67において, 円板の抵抗を算出した.円板の抵抗は, 同じレイノルズ数では, 円筒容器の側壁効果により増大する.さらに, 無限域における円板の抵抗係数とレイノルズ数の関係を表すBreachの理論式の三つの係数が, 円板と円筒容器の直径比の関数であるとして, 数値計算結果に基き, 円筒容器の側壁効果を考慮した円板の抵抗係数の算定式を作成し, 提案した.

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