Letter 物理：乱流の激しい回転と散逸を測る 2003年1月9日 Nature 421, 6919 doi: 10.1038/nature01334 乱流は極めて間欠的である。例えば、渦度とひずみの激しいバーストを示す。コルモゴロフ理論はそのような挙動を、空間的または時間的に大きいスケールから小さいスケールへエネルギーがカスケードを起こし熱として散逸する、という形で記述する。しかし、非ガウス統計に従う、乱流の高度な間欠性の原因はよくわかっていない。このような間欠性は、例えば化学物質の混合を促進する場合などに重要になり得る。間欠性により局所的な圧力が急激に低下すれば、キャビテーションを誘発し得る。キャビテーションは、機械的成分や生体に危害を及ぼす。また、大気の流れに激しい渦を引き起こす。我々は小さな観測域を選び、その内部の速度3成分と速度の勾配9成分を全て測定した。これにより、乱流の散逸（ひずみの目安）とエンストロフィ(回転エネルギーの目安)を同時に決定することができる。全ての測定の統計と個々のバーストの展開を結びつけると、激しい事象はまずひずみの急速な成長に始まり、次いで渦度が増大し、最後に伸長が突然弱まる、という典型的な順序で起きることがわかった。これらの特徴を作り出すには、観測域の中をコヒーレントな構造が移流することによるものか、あるいは局所的に生ずるものか、2つの機構が考えられる。 Full Text PDF 目次へ戻る
