テイラークエット流とよばれる,回転2重円柱間の流れについて,
一連の研究を進めています.
この流れは,多くの複雑系科学の教科書でも紹介されており,
非線形力学の一つの例として,多方面から興味がもたれています.
本研究では,この中で,円柱の長さが有限である場合の,
流れ状態の非一意性に注目して,数値的,実験的な解析を行っています.
ここで紹介する内容は,初期の粘性スケールの乱れが,
最終的に形成される流れに及ぼす影響を明らかにすることを目指したものです.
内円柱が,静止状態から回しはじめ,流れが形成される場合を考えます. 実験的には,初期状態において,完全な静止状態を得ることは,実際にはできず, 多少の揺らぎが存在します. この揺らぎが,その後の流れの発達に影響を及ぼします. これは,実験的に既に確認されており,最終的なレイノルズ数などが同じでも, 様々な流れパターンが現れることがしられています. 数値的には,バタフライ効果やローレンツ効果が, 無意味な状態を予測するとも考えられます. これに対して,初期揺らぎを妥当に見積もり,安定な解析を行うことにより, 実験で観測されている流れを予測することができることを示しました.