確率過程モデルによる管内乱流中の物質や微粒子輸送に関する研究

利用随机过程模型研究管道内湍流中的物质和颗粒输运

基本信息

批准号：
06650202
负责人：
酒井康彦
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

平成6年度の研究は年度当初の研究計画に基づき遂行された。以下に研究の進展状況を纏める。(A)モデルの構築と物質や熱の拡散場のシミュレーションまず、円筒座標系で成分表示された具体的な一般化ランジュバン方程式を導出した。方程式中の係数は速度場の2次のオーダのモーメントまでの一貫性の条件(Consistensy Condition)に基づき決定されるが、この条件の検証は一様に分布した多数の流体粒子の追跡計算により行われた。また分子拡散効果を陽に含んだモデルを使用して、高分子シュミット数物質のパフの長時間拡散状態を計算し、以下の様な結論を得た。(1)速度場の検証では、本モデルが与えられた2次モーメントまでのデータの分布をよく再現し、かつ定常であることが確認された。(2)計算されたパフの長時間拡散場は理論及び実験とよく一致した。(3)計算で得られた縦方向拡散係数が、与えられた平均速度分布より求めた縦方向拡散係数と一致するようにモデル定数(コルモゴロフ定数C_0)を定め、C_0=1.9を得た。尚、年度当初計画された高分子シュミット数物質の壁面連続点源プルーム拡散場と分子プラントル数0.7の熱の拡散場の計算については、境界条件の検討とともに現在研究が進行中である。(B)固体粒子分散について粒子の慣性力、粘性力、圧力、浮力及び履歴効果などについて、これまでに提案されている粒子速度を支配する運動方程式のモデル化について調査、検討した。その結果、Hunt J.C.R.& Nalpanis, P.(1985, Proc. of Int. Workshop on the Physics of Blown Sand, ed. by Barndorff-Nielsen et al., 9-35)によって提案されたモデルが有力であることがわかり、現在本確率過程モデルへの組み入れの可能性を検討中である。

1994年的研究是根据年初的研究计划进行的。现将研究进展总结如下。 (A) 材料场和热扩散场的模型构建和模拟首先，我们推导了一个具体的广义朗之万方程，其分量用柱坐标系表示。方程中的系数是根据速度场直到二阶矩的一致性条件确定的，并且通过大量均匀分布的流体粒子的跟踪计算验证了这个条件，我很失望。此外，使用明确包含分子扩散效应的模型，我们计算了聚合物施密特数材料的长期扩散状态，并得到了以下结论。 (1) 在速度场验证中，证实该模型很好地再现了给定二阶矩之前的数据分布，并且是平稳的。 (2)计算得到的烟气长期扩散场与理论和实验吻合较好。 (3)确定模型常数(柯尔莫哥洛夫常数C_0)，使得计算得到的纵向扩散系数与由给定的平均速度分布得到的纵向扩散系数一致，得到C_0＝1.9。此外，本财年年初计划的聚合物施密特数材料的壁连续点源羽流扩散场和分子普朗特数0.7的热扩散场的计算目前正在与边界条件的检查。 (B) 关于固体颗粒分散，我们研究并考虑了迄今为止提出的控制颗粒速度的运动方程的建模，涉及颗粒的惯性力、粘性力、压力、浮力和滞后效应。因此，Hunt J.C.R. P.（1985，Proc. of Int. Workshop on the Chemistry of Blown Sand，Barndorff-Nielsen 等人编辑，9-35）提出的模型具有影响力。目前正在考虑将其纳入我们的随机过程模型的可能性。