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最終更新日:2017.09.07

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ジャンル物理学流体力学

乱流力学

乱流力学

A5/464ページ/1999年05月20日
ISBN978-4-254-20095-9 C3050
定価8,424円(本体7,800円+税)

木田重雄 ・柳瀬眞一郎 著

教科・科目 : 物理学

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紀伊國屋書店 旭屋倶楽部 東京都書店案内

乱流力学の体系的定本。〔内容〕流体の動力学(流れの基礎方程式,等)/乱流の統計力学(一様乱流,乱流輸送,等)/渦構造の力学(渦力学,一様・非一様乱流の渦構造,等)/乱流の計算法(乱流の計算と渦粘性,各種シミュレーション,等)

目次

   第I編 流体の動力学
1. 流れの基礎方程式
 1.1 連続体近似
 1.2 連続の式
 1.3 速度勾配テンソル
 1.4 ビオ-サヴァール関係式
 1.5 運動方程式
 1.6 圧力方程式
 1.7 渦度方程式
 1.8 変形速度テンソル方程式
 1.9 ヘリシティ方程式
 1.10 レイノルズ数
 1.11 運動方程式の不変性
 1.12 非粘性保存量
 1.13 2次元の渦運動
2. 変動の方程式
 2.1 平均操作
 2.2 レイノルズ分解
 2.3 エネルギー方程式
 2.4 平行平板間流
3. 乱流の発生
 3.1 レイノルズの実験
 3.2 流れの線形安定性
 3.3 攪乱の非線形発展
 3.4 流れの複雑化とカオス
   第II編 乱流の統計力学
4. 一様乱流
 4.1 平均流
 4.2 エネルギー式
 4.3 フーリエ解析
 4.4 ラグランジュ速度
 4.5 速度相関テンソル
 4.6 エネルギースペクトル
 4.7 乱流の特性長
 4.8 相関関数方程式
 4.9 速度構造テンソル
 4.10 エネルギースペクトル方程式
5. 乱流の統計的性質
 5.1 小規模運動の普遍性
 5.2 コルモゴロフ理論
 5.3 流れ場の正規性
 5.4 乱流強度の間欠性
 5.5 対数正規分布理論
 5.6 対数安定分布理論
 5.7 ベータモデル
 5.8 マルチフラクタルモデル
 5.9 大規模運動の不変性
 5.10 乱流場の不安定性
6. 乱流の統計理論
 6.1 方程式の無限の連鎖
 6.2 完結理論
 6.3 直接相互作用分解
 6.4 ラグランジュ直接相互作用近似
 6.5 定常乱流
 6.6 エネルギー伝達の局所性
 6.7 減衰乱流
7. 剪断乱流の平均特性
 7.1 単純剪断乱流
 7.2 2次元自由剪断乱流
 7.3 2次元平行混合層乱流
 7.4 2次元非平行定常混合層乱流
 7.5 2次元噴流乱流
 7.6 2次元後流乱流
 7.7 軸対称自由剪断乱流
 7.8 軸対称噴流乱流
 7.9 軸対称後流乱流
 7.10 自由剪断乱流の相似則
 7.11 平行平板間乱流
 7.12 境界層乱流
8. 乱流輸送
 8.1 流体要素の伸張
 8.2 1粒子拡散
 8.3 相対拡散
 8.4 濃度拡散
    第III編 渦構造の力学
9. 渦構造とその表現
 9.1 乱流の渦構造
 9.2 渦構造の表現
 9.3 渦管と渦層の可視化
 9.4 低圧力渦の抽出
10. 渦力学
 10.1 渦構造の形成
 10.2 ケルビン-ヘルムホルツ不安定性
 10.3 バーガース渦層の安定性
 10.4 細い渦管の運動
 10.5 2次元直線渦列
 10.6 2次元定常渦分布
 10.7 スチュアート渦列の安定性
11. 一様乱流の渦構造
 11.1 一様等方乱流
 11.2 単純剪断乱流
 11.3 渦線の巻き込み
 11.4 垂直渦度の消滅と渦線の取り込み
12. 非一様乱流の渦構造
 12.1 混合層乱流の渦構造
 12.2 縦渦構造の形成機構
 12.3 2次元後流の渦構造
 12.4 壁乱流の渦構造
 12.5 壁乱流の渦力学
    第IV編 乱流の計算法
13. 乱流の計算と渦粘性
 13.1 乱流モデルの必要性
 13.2 渦粘性モデル
 13.3 ヴァン・ドリーストの減衰関数
 13.4 統計理論から見た渦粘性
14. ラージエディシミュレーション
 14.1 平滑操作
 14.2 スマゴリンスキーモデル
 14.3 動的渦粘性モデル
 14.4 平滑応力の分割
15. レイノルズ平均モデル
 15.1 レイノルズ平均モデルの基礎方程式
 15.2 変動流エネルギー散逸率方程式
 15.3 レイノルズ応力方程式
 15.4 固体壁の影響
 15.5 K-∈モデル
 15.6 レイノルズ応力モデル
 15.7 実現条件
16. 直接数値シミュレーション
 16.1 差分法の精度と安定性
 16.2 スペクトル法の精度
 16.3 畳み込み和とアライアス誤差
 16.4 スペクトル法の応用(周期流)
 16.5 スペクトル法の応用(一様剪断乱流)
 16.6 スペクトル法の応用(平行平板間流)
17. 付 録
 17.1 円柱座標系における運動方程式
 17.2 エディントンのイプシロン
 17.3 フルネー-セレーの公式
 17.4 確率場の相関テンソル
 17.5 速度勾配モーメントの等方形
 17.6 エネルギーの詳細釣り合い
 17.7 モーメントとキュムラント
 17.8 エネルギー方程式の導出
 17.9 フラクタル次元
 17.10 高速フーリエ変換(FFT)
 17.11 チェビシェフ多項式
18. 引用文献
19. 索 引