低レイノルズ数チャネル乱流場斜め構造の線形過渡成長解析

摘要

層流から乱流への遷移現象を解明するため，従来，流 体の安定性に基づく議論が多くなされてきた(1, 2, 3) ．近 年，計算機性能の向上に伴い大規模な行列計算が可能に なったことで，新しい知見を得られてきている．十分発 達したチャネル乱流の壁近傍の，低速ストリーク構造と 流れ方向ロール構造の生成機構に関して，1990 年代初 頭に，Butler & Farrell (4)，Trefethen ら(5)，Reddy & Henningson (6) らにより，流体場の非直交性による不安 定性に基づく説明を言及されていた．その後，2000 年代 後半には，Del Alamo & Jim enez (7)，Pujals ら(8) によ り，乱流平均速度分布を基本流とし，非線形効果として乱 流渦粘性を考慮した線形擾乱方程式に基づいて擾乱の最 大成長率が算出された．