低レイノルズ数ポアズイユ乱流における大規模構造の維持機構

摘要

平行平板間乱流においてレイノルズ数を乱流遷移域まで低下させると，乱流と準層流の状態が空間的に配列する乱流一層流パターン（間欠構造）が生じる．この乱流一層流パターンは，各種平行平板間流れで共通して観察され，大規模な間欠性と流れ方向に傾きを有するなど類似の構造をもつ．大規模間欠構造は乱流－層流の遷移メカニズムや乱流の摩擦抵抗低減のメカニズムを理解するうえで興味深い．本研究では，低レイノルズ数ポアズイユ乱流の直接数値計算を行い，乱流－層流パターンの維持機構について考察する．