研究者詳細

顔写真

ハツトリ　ユウジ
服部　裕司
Yuji Hattori
所属
流体科学研究所　複雑流動研究部門　計算流体物理研究分野
職名
教授
学位

  • 博士（理学） （東京大学）

経歴 6

  • 2000年4月 ～ 2009年3月
    九州工業大学工学部　助教授

  • 2001年10月 ～ 2002年10月
    ケンブリッジ大学応用数学・理論物理学科　客員研究員

  • 1998年10月 ～ 2000年3月
    九州工業大学工学部　講師

  • 1994年5月 ～ 1998年9月
    東北大学流体科学研究所　助手

  • 2009年4月 ～
    東北大学流体科学研究所　教授

  • 1994年4月 ～
    東京大学生産技術研究所　研究員（学振）

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学歴 2

  • 東京大学　理学系研究科　物理学専攻

    ～ 1994年3月

  • 東京大学　理学部　物理学科

    ～ 1989年3月

委員歴 15

  • 科学技術振興機構　さきがけ研究領域「複雑な流動・輸送現象の解明 ・予測・制御に向けた新しい流体科学」領域アドバイザー

    2021年4月 ～ 継続中

  • 日本流体力学会　フェロー会員

    2016年2月 ～ 継続中

  • 日本流体力学会　フェロー会員

    2016年2月 ～ 継続中

  • 日本機械学会　校閲委員

    2009年4月 ～ 継続中

  • 日本機械学会　校閲委員

    2009年4月 ～ 継続中

  • 日本物理学会　領域11副代表

    2021年4月 ～ 2022年3月

  • 日本流体力学会　理事

    2020年2月 ～ 2022年2月

  • 日本機械学会東北支部　商議員

    2015年3月 ～ 2017年2月

  • 日本機械学会東北支部　商議員

    2015年3月 ～ 2017年2月

  • 日本機械学会　代議員（東北支部, 流体工学部門）

    2013年4月 ～ 2015年3月

  • 日本機械学会　代議員（東北支部, 流体工学部門）

    2013年4月 ～ 2015年3月

  • 日本流体力学会　理事

    2013年2月 ～ 2015年2月

  • 日本流体力学会　理事

    2013年2月 ～ 2015年2月

  • 日本機械学会東北支部　代議員

    2011年4月 ～ 2013年3月

  • 日本機械学会東北支部　代議員

    2011年4月 ～ 2013年3月

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所属学協会 4

  • American Physical Society

  • 日本機械学会

  • 日本流体力学会

  • 日本物理学会

研究キーワード 16

  • 数値流体力学

  • 電磁流体

  • MHD(magnetohydrodynamcis)

  • hydrodynamic stability

  • mathematical physics of fluid dynamics

  • 安定性

  • rotating turbulence

  • sound-flame interaction

  • CFD(Computational Fluid Dynamics)

  • vortex dynamics

  • 回転乱流

  • 音波と火炎の相互作用

  • 渦運動

  • aeroacoustics

  • 空力音

  • 流体数理

研究分野 3

  • 情報通信 / 計算科学 /

  • ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学） / 流体工学 /

  • 自然科学一般 / 数理物理、物性基礎 /

受賞 1

  1. 日本流体力学会竜門賞

    2006年2月　日本流体力学会

論文 188

  1. Mechanism of Ranque–Hilsch effect at low Reynolds numbers 査読有り

    Taihei Yamamoto, Yuji Hattori

    International Journal of Heat and Mass Transfer　252　127382-127382　2025年12月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2025.127382 　

    ISSN：0017-9310

  2. Triangular instability of a strained Lamb–Oseen vortex 査読有り

    Aditya Sai Pranith Ayapilla, Yuji Hattori, Stéphane Le Dizès

    Journal of Fluid Mechanics　1016　2025年7月29日

    出版者・発行元： Cambridge University Press (CUP)

    DOI： 10.1017/jfm.2025.10409 　

    ISSN：0022-1120

    eISSN：1469-7645

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    In this study, we demonstrate, for the first time, the existence of a short-wave instability in a Lamb–Oseen vortex subjected to a triangular strain field generated by three satellite vortices, which we term the triangular instability. We identify this instability by numerically integrating the linearised Navier–Stokes equations around a quasi-steady base flow to capture the most unstable mode and validate it by comparing results with theoretical predictions. We evaluate this instability by calculating the growth rates associated with the parametric resonant coupling of two Kelvin waves with the triangular strain field in the limit of small strain rate and large Reynolds number. Our analysis reveals that resonance occurs only for combinations of the azimuthal wavenumbers $m = 1$ and $m = - 2$ (or their symmetric counterparts with opposite signs). We observe several unstable modes with positive growth rates for a moderate viscous Reynolds number $10^4$ and straining parameter value $\epsilon = 0.008$ , defined as the cube of the ratio of the core size to the distance from the satellite vortices. The most unstable mode, dominant at typically high Reynolds numbers, has $k \approx 5.18/a$ and $\omega \approx - 0.312\Omega$ (where $a$ and $\Omega$ denote the core size and central angular velocity). It exhibits negligible critical layer damping and remains the most unstable mode over a wide range of ${Re}$ and $\epsilon$ . At lower Reynolds numbers, another mode with $k \approx 1.76/a$ and $\omega \approx - 0.407\Omega$ , despite significant critical layer damping, becomes the most unstable.

  3. Stability of Stuart vortices in rotating stratified fluids 査読有り

    Yuji Hattori, Makoto Hirota

    Journal of Fluid Mechanics　987　2024年5月16日

    出版者・発行元： Cambridge University Press (CUP)

    DOI： 10.1017/jfm.2024.398 　

    ISSN：0022-1120

    eISSN：1469-7645

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    The linear stability of the Stuart vortices, which is a model of arrays of vortices often observed in the atmosphere and the oceans, in rotating stratified fluids is investigated by local and modal stability analysis. As in the case of the two-dimensional (2-D) Taylor–Green vortices, five types of instability appear in general: the pure-hyperbolic instability, the strato-hyperbolic instability, the rotational-hyperbolic instability, the centrifugal instability and the elliptic instability. The condition for each instability and the estimate of the growth rate derived by Hattori & Hirota (J. Fluid Mech., vol. 967, 2023, A32) are shown to also be useful for the Stuart vortices, which supports their applicability to general flows. The properties of each instability depend on stratification and rotation in a way similar to the case of the 2-D Taylor–Green vortices. For the Stuart vortices, however, the centrifugal instability and the elliptic instability become more dominant than the three hyperbolic instabilities in comparison to the 2-D Taylor–Green vortices; this is explained by the larger ratios of the maximum vorticity and the strain rate at the elliptic stagnation points to the strain rate at the hyperbolic stagnation points. Direct correspondence between the modal and local stability results is further established by comparing unstable modes to solutions to the local stability equations; this is useful for identifying the types of modes since the mechanism of instability is readily known in the local stability analysis. This helps us to discover the modes of the ring-type elliptic instability, which have been predicted only theoretically.

  4. Turbulence modeling of stratified turbulence using a constrained artificial neural network 査読有り

    Daisuke Nishiyama, Yuji Hattori

    Physics of Fluids　36　(5)　2024年5月1日

    出版者・発行元： AIP Publishing

    DOI： 10.1063/5.0206650 　

    ISSN：1070-6631

    eISSN：1089-7666

  5. Stability of two-dimensional Taylor–Green vortices in rotating stratified fluids 査読有り

    Yuji Hattori, Makoto Hirota

    Journal of Fluid Mechanics　967　2023年7月20日

    出版者・発行元： Cambridge University Press (CUP)

    DOI： 10.1017/jfm.2023.513 　

    ISSN：0022-1120

    eISSN：1469-7645

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    The linear stability of the two-dimensional Taylor–Green vortices, which is a spatially periodic array of vortices, in rotating stratified fluids is investigated by local and modal stability analysis. Five types of instability appear in general: the pure hyperbolic instability, the strato-hyperbolic instability, the rotational-hyperbolic instability, the centrifugal instability and the elliptic instability. The condition for each instability and the estimate of the growth rate, which are useful in interpreting numerical results, are obtained in the framework of local stability analysis. Realizability of an instability is introduced to predict whether an unstable mode corresponding to an unstable region found in the local stability analysis exists at finite Reynolds numbers. In the absence of stratification, the pure hyperbolic instability is dominant for weak rotation; it is stabilized for strong rotation. For strong anti-cyclonic rotation, the elliptic instability or the centrifugal instability becomes dominant depending on the parameter values; further stronger rotation stabilizes both instabilities. For strong cyclonic rotation, the rotational-hyperbolic instability or the elliptic instability becomes dominant, although the growth rate is smaller than the anti-cyclonic cases. Strong stratification changes the stability properties. The strato-hyperbolic instability occurs for weak rotation. The rotational-hyperbolic instability and the elliptic instability are weakened under cyclonic rotation, while the latter survives and extends the unstable range under anti-cyclonic rotation. The pure hyperbolic instability and the centrifugal instability are less affected by stratification. The mode structures of each instability are in good agreement with the corresponding solution to local stability equations, confirming the physical mechanism of the instability.

  6. A priori assessment of nonlocal data-driven wall modeling in large eddy simulation 査読有り

    Golsa Tabe Jamaat, Yuji Hattori

    Physics of Fluids　35　(5)　2023年5月1日

    出版者・発行元： AIP Publishing

    DOI： 10.1063/5.0146770 　

    ISSN：1070-6631

    eISSN：1089-7666

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    In the present study, a priori assessment is performed on the ability of the convolutional neural network (CNN) for wall-modeling in large eddy simulation. The data used for the training process are provided by the direct numerical simulation (DNS) of the turbulent channel flow. Initially, a study is carried out on the input choices of CNN, and the effect of different flow parameters on establishing a wall model is investigated. Then, the influence of the wall-normal distance on the established data-driven wall model is studied by choosing the CNN input data from two regions of the inner layer (y+>10,y/δ<0.1) and the logarithmic layer. The performance of the obtained CNN wall models based on the inputs from the two regions is further investigated by feeding the network with the data outside the training range. In the next step, the models are tested under various conditions, including a different grid size and a higher Reynolds number. The results show that the models using the inner layer (excluding y+≤10) data as the CNN input have better accuracy in establishing a wall model compared to the models based on the input data in the logarithmic layer, especially when implemented outside the training range. After optimizing the hyperparameters of CNN, a high correlation coefficient of 0.9324 is achieved between the wall shear stress calculated using the filtered DNS data and predicted by the best CNN wall model, which is trained using the data in the inner layer, excluding y+≤10. The performance of the CNN wall model is also compared with the existing wall-stress models, and it is shown that the CNN wall model has better accuracy in establishing a wall model. Additionally, the CNN wall model is shown to have good performance when applied to a different grid size or a higher Reynolds number.

  7. Modal stability analysis of arrays of stably stratified vortices 査読有り

    Yuji Hattori, Shota Suzuki, Makoto Hirota, Manish Khandelwal

    Journal of Fluid Mechanics　909　2021年2月25日

    出版者・発行元： Cambridge University Press (CUP)

    DOI： 10.1017/jfm.2020.865 　

    ISSN：0022-1120

    eISSN：1469-7645

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  8. Numerical stability analysis of a vortex ring with swirl 査読有り

    Yuji Hattori, Francisco J. Blanco-Rodríguez, Stéphane Le Dizès

    Journal of Fluid Mechanics　878　5-36　2019年11月

  9. Generation of bulk vorticity and current density in current-vortex sheet models 査読有り

    Stefan G. Llewellyn Smith, Yuji Hattori

    High Energy Density Physics　33　100712　2019年

  10. Strato-hyperbolic instability: a new mechanism of instability in stably stratified vortices 査読有り

    Shota Suzuki, Makoto Hirota, Yuji Hattori

    Journal of Fluid Mechanics　854　293-323　2018年11月

  11. Generalized Contour Dynamics: A Review 査読有り

    Stefan G. Llewellyn Smith, Ching Chang, Tianyi Chu, Mark Blyth, Yuji Hattori, Hayder Salman

    Regular and Chaotic Dynamics　2018年9月

  12. Concentration of vorticity due to selective decay in doubly periodic vortices and a vortex pair 査読有り

    Yuji Hattori

    FLUID DYNAMICS RESEARCH　50　(1)　011405　2018年2月

    DOI： 10.1088/1873-7005/aa7081 　

    ISSN：0169-5983

    eISSN：1873-7005

  13. Mechanism of aeroacoustic sound generation and reduction in a flow past oscillating and fixedcylinders 査読有り

    Yuji Hattori, Ryu Komatsu

    JOURNAL OF FLUID MECHANICS　832　241-268　2017年12月

    DOI： 10.1017/jfm.2017.668 　

    ISSN：0022-1120

    eISSN：1469-7645

  14. Searching for turbulence models by artificial neural network 査読有り

    Masataka Gamahara, Yuji Hattori

    PHYSICAL REVIEW FLUIDS　2　(5)　2017年5月

    DOI： 10.1103/PhysRevFluids.2.054604 　

    ISSN：2469-990X

  15. Concentration of vorticity in a destabilized vortex due to selective decay 査読有り

    Yuji Hattori

    JOURNAL OF FLUID MECHANICS　797　630-643　2016年6月

    DOI： 10.1017/jfm.2016.304 　

    ISSN：0022-1120

    eISSN：1469-7645

  16. Direct numerical simulation of aeroacoustic sound by volume penalization method 査読有り

    Ryu Komatsu, Wakana Iwakami, Yuji Hattori

    COMPUTERS & FLUIDS　130　24-36　2016年5月

    DOI： 10.1016/j.compfluid.2016.02.016 　

    ISSN：0045-7930

    eISSN：1879-0747

  17. Explosive magnetic reconnection caused by an X-shaped current-vortex layer in a collisionless plasma 査読有り

    M. Hirota, Y. Hattori, P. J. Morrison

    PHYSICS OF PLASMAS　22　(5)　052114　2015年5月

    DOI： 10.1063/1.4921329 　

    ISSN：1070-664X

    eISSN：1089-7674

  18. Variational necessary and sufficient stability conditions for inviscid shear flow 査読有り

    M. Hirota, P. J. Morrison, Y. Hattori

    PROCEEDINGS OF THE ROYAL SOCIETY A-MATHEMATICAL PHYSICAL AND ENGINEERING SCIENCES　470　(2172)　20140322　2014年12月

    DOI： 10.1098/rspa.2014.0322 　

    ISSN：1364-5021

    eISSN：1471-2946

  19. A New Approach for Error Reduction in the Volume Penalization Method 査読有り

    Wakana Iwakami, Yuzuru Yatagai, Nozomu Hatakeyama, Yuji Hattori

    COMMUNICATIONS IN COMPUTATIONAL PHYSICS　16　(5)　1181-1200　2014年11月

    DOI： 10.4208/cicp.220513.070514a 　

    ISSN：1815-2406

    eISSN：1991-7120

  20. Evolution of localized disturbances in the elliptic instability 査読有り

    Yuji Hattori, Mohd Syafiq bin Marzuki

    JOURNAL OF FLUID MECHANICS　755　603-627　2014年9月

    DOI： 10.1017/jfm.2014.439 　

    ISSN：0022-1120

    eISSN：1469-7645

  21. Density distribution in two-dimensional weakly compressible turbulence 査読有り

    Daiki Terakado, Yuji Hattori

    PHYSICS OF FLUIDS　26　(8)　2014年8月

    DOI： 10.1063/1.4892460 　

    ISSN：1070-6631

    eISSN：1089-7666

  22. Modal and non-modal stability of two-dimensional Taylor-Green vortices 査読有り

    Takayuki Gau, Yuji Hattori

    FLUID DYNAMICS RESEARCH　46　(3)　2014年6月

    DOI： 10.1088/0169-5983/46/3/031410 　

    ISSN：0169-5983

    eISSN：1873-7005

  23. Modal stability analysis of a helical vortex tube with axial flow 査読有り

    Yuji Hattori, Yasuhide Fukumoto

    JOURNAL OF FLUID MECHANICS　738　222-249　2014年1月

    DOI： 10.1017/jfm.2013.591 　

    ISSN：0022-1120

    eISSN：1469-7645

  24. Effects of axial flow on the stability of a helical vortex tube 査読有り

    Y. Hattori, Y. Fukumoto

    PHYSICS OF FLUIDS　24　(5)　054102-1-054102-15　2012年5月

    DOI： 10.1063/1.4717769 　

    ISSN：1070-6631

  25. Axisymmetric magnetic vortices with swirl 査読有り

    Stefan G. Llewellyn Smith, Y. Hattori

    COMMUNICATIONS IN NONLINEAR SCIENCE AND NUMERICAL SIMULATION　17　(5)　2101-2107　2012年5月

    DOI： 10.1016/j.cnsns.2011.06.001 　

    ISSN：1007-5704

  26. Short-wavelength stability analysis of Hill’s vortex with/without swirl 査読有り

    Y. Hattori, K. Hijiya

    Physics of Fluids　22　(7)　074104-1-074104-8　2010年7月

    DOI： 10.1063/1.3459956 　

    ISSN：1070-6631

  27. Short-wave stability of a helical vortex tube: the effect of torsion on the curvature instability 査読有り

    Yuji Hattori, Yasuhide Fukumoto

    THEORETICAL AND COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS　24　(1-4)　363-368　2010年3月

    DOI： 10.1007/s00162-009-0145-2 　

    ISSN：0935-4964

  28. Short-wavelength stability analysis of a helical vortex tube 査読有り

    Y. Hattori, Y. Fukumoto

    PHYSICS OF FLUIDS　21　(1)　2009年1月

    DOI： 10.1063/1.3054150 　

    ISSN：1070-6631

  29. Evolution of toroidal magnetic eddies in an ideal fluid 査読有り

    Y. Hattori, H. K. Moffatt

    JOURNAL OF FLUID MECHANICS　558　253-279　2006年7月

    DOI： 10.1017/S0022112006000048 　

    ISSN：0022-1120

    eISSN：1469-7645

  30. Reconnexion of vortex and magnetic tubes subject to an imposed strain: An approach by perturbation expansion 査読有り

    Y Hattori, HK Moffatt

    FLUID DYNAMICS RESEARCH　36　(4-6)　333-356　2005年4月

    DOI： 10.1016/j.fluiddyn.2005.01.004 　

    ISSN：0169-5983

  31. Curvature instability of a vortex ring 査読有り

    Y Fukumoto, J Hattori

    JOURNAL OF FLUID MECHANICS　526　77-115　2005年3月

    DOI： 10.1017/S0022112004002678 　

    ISSN：0022-1120

  32. Shell model for rotating turbulence 査読有り

    Y Hattori, R Rubinstein, A Ishizawa

    PHYSICAL REVIEW E　70　(4)　046311-1-046311-6　2004年10月

    DOI： 10.1103/PhysRevE.70.046311 　

    ISSN：1539-3755

  33. Short-wavelength stability analysis of thin vortex rings 査読有り

    Y Hattori, Y Fukumoto

    PHYSICS OF FLUIDS　15　(10)　3151-3163　2003年10月

    DOI： 10.1063/1.1606446 　

    ISSN：1070-6631

  34. Axisymmetric acoustic scattering by vortices 査読有り

    Y Hattori, SGL Smith

    JOURNAL OF FLUID MECHANICS　473　275-294　2002年12月

    DOI： 10.1017/S002211200200246X 　

    ISSN：0022-1120

  35. Study of reconnection and acoustic emission of quantized vortices in superfluid by the numerical analysis of the Gross-Pitaevskii equation 査読有り

    S Ogawa, M Tsubota, Y Hattori

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN　71　(3)　813-821　2002年3月

    DOI： 10.1143/JPSJ.71.813 　

    ISSN：0031-9015

  36. Vortex Reconnection and Acoustic Emission by the Numerical Analysis of the Gross-Pitaevskii Equation 査読有り

    M. Tsubota, S. Ogawa, Y. Hattori

    Journal of Low Temperature Physics　121　435-440　2001年

  37. Sound generation by coaxial collision of two vortex rings 査読有り

    O Inoue, Y Hattori, T Sasaki

    JOURNAL OF FLUID MECHANICS　424　327-365　2000年12月

    DOI： 10.1017/S0022112000002123 　

    ISSN：0022-1120

  38. Asymptotic analysis of radiation extinction of stretched premixed flames 査読有り

    Y Ju, G Masuya, F Liu, Y Hattori, D Riechelmann

    INTERNATIONAL JOURNAL OF HEAT AND MASS TRANSFER　43　(2)　231-239　2000年1月

    DOI： 10.1016/S0017-9310(99)00130-1 　

    ISSN：0017-9310

  39. Sound generation by shock-vortex interactions 査読有り

    O Inoue, Y Hattori

    JOURNAL OF FLUID MECHANICS　380　81-116　1999年2月

    DOI： 10.1017/S0022112098003565 　

    ISSN：0022-1120

  40. Large coherent structure formation by magnetic stretching term in two-dimensional MHD turbulence 査読有り

    A Ishizawa, Y Hattori

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN　67　(12)　4302-4303　1998年12月

    DOI： 10.1143/JPSJ.67.4302 　

    ISSN：0031-9015

  41. Wavelet analysis of two-dimensional MHD turbulence 査読有り

    A Ishizawa, Y Hattori

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN　67　(2)　441-450　1998年2月

    DOI： 10.1143/JPSJ.67.441 　

    ISSN：0031-9015

  42. MOTION OF FLUID PARTICLES AND STRETCHING OF LINE ELEMENTS OF AN IDEAL FLUID 査読有り

    Y HATTORI, T KAMBE

    FLUID DYNAMICS RESEARCH　13　(2)　97-117　1994年2月

    DOI： 10.1016/0169-5983(94)90009-4 　

    ISSN：0169-5983

  43. IDEAL MAGNETOHYDRODYNAMICS AND PASSIVE SCALAR MOTION AS GEODESICS ON SEMIDIRECT PRODUCT GROUPS 査読有り

    Y HATTORI

    JOURNAL OF PHYSICS A-MATHEMATICAL AND GENERAL　27　(2)　L21-L25　1994年1月

    DOI： 10.1088/0305-4470/27/2/004 　

    ISSN：0305-4470

  44. Dimension estimate of the global attractor for forced oscillation systems 査読有り

    Yuji Hattori, Naoyuki Ishimura, Isamu Ohnishi, Makoto Umeki

    Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics　10　(3)　351-366　1993年10月

    DOI： 10.1007/BF03167279 　

    ISSN：0916-7005 1868-937X

  45. CROSS HELICITY AND ALIGNMENT STRUCTURE IN 2-DIMENSIONAL MHD TURBULENCE 査読有り

    Y HATTORI

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN　62　(8)　2541-2544　1993年8月

    DOI： 10.1143/JPSJ.62.2541 　

    ISSN：0031-9015

  46. EFFECT OF PHASE-DEPENDENT INVARIANTS AND ERGODICITY IN FINITE-MODE SYSTEMS CLOSELY-RELATED WITH 2-DIMENSIONAL IDEAL FLOW 査読有り

    Y HATTORI

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN　62　(7)　2293-2305　1993年7月

    DOI： 10.1143/JPSJ.62.2293 　

    ISSN：0031-9015

  47. GEODESICS AND CURVATURE OF A GROUP OF DIFFEOMORPHISMS AND MOTION OF AN IDEAL FLUID 査読有り

    F NAKAMURA, Y HATTORI, T KAMBE

    JOURNAL OF PHYSICS A-MATHEMATICAL AND GENERAL　25　(2)　L45-L50　1992年1月

    DOI： 10.1088/0305-4470/25/2/003 　

    ISSN：0305-4470

  48. Effect of Wall Temperature and Transpiration on Gortler Vortices in High-speed Boundary Layers

    Asmaa Ahaggach, Adrian Sescu, Zamir Koshuriyan, Yuji Hattori

    Proceedings of the Twenty-Second International Conference on Flow Dynamics　1180-1183　2025年11月

  49. DNS Investigation of the Mechanics of Gortler Vortices Breakdown in Hypersonic Flows

    Omar Es-Sahli, Matthew Brockhaus, Adrian Sescu, Zamir Koshuriyan, Yuji Hattori

    Proceedings of the Twenty-Second International Conference on Flow Dynamics　1176-1179　2025年11月

  50. Global Stability Analysis of Boundary Layer Flow Over Complex Roughness Modeled by the Volume Penalization Method

    Hinata Fujii, Makoto Hirota, Yuji Hattori

    Proceedings of the Twenty-Second International Conference on Flow Dynamics　1172-1175　2025年11月

  51. Nonlinear Dynamics and Turbulent Transition of a Helical Vortex Disturbed by the Short-wave Instabilities

    Daisuke Nishiyama, Yuji Hattori

    Proceedings of the Twenty-Second International Conference on Flow Dynamics　1167-1169　2025年11月

  52. Shortwave Instability of Helical Vortices with Swirl

    Ivan Delbende, Yuji Hattori, Maurice Rossi

    Proceedings of the Twenty-Second International Conference on Flow Dynamics　1163-1166　2025年11月

  53. Vortex Merging Triggered by Hyperbolic Instability of 2D Taylor-Green Vortex

    Makoto Hirota, Naoya Ueno, Yuji Hattori

    Proceedings of the Twenty-Second International Conference on Flow Dynamics　1160-1162　2025年11月

  54. The Sound-Vortex Feedback Loop underWing-in-Ground Effect

    Liangkui Tan, Yuji Hattori

    Proceedings of the Twenty-Second International Conference on Flow Dynamics　1130-1133　2025年11月

  55. Analysis of Coarse-grained Turbulent Vorticity Fields at High Reynolds Numbers using Large-scale DNS

    Takashi Ishihara, Yoshinobu Kanao, Yuji Hattori

    Proceedings of the Twenty-Second International Conference on Flow Dynamics　1128-1129　2025年11月

  56. Residual-Based Diffusion Model for High-Resolution Flow Field Reconstruction

    Golsa Tabe Jamaa, Takayuki Okatani, Yuji Hattori

    Proceedings of the Twenty-Second International Conference on Flow Dynamics　1120-1123　2025年11月

  57. A numerical procedure to study the stability of helical vortices 査読有り

    Yonghui Xu, Ivan Delbende, Yuji Hattori, Maurice Rossi

    Theoretical and Computational Fluid Dynamics　39　(1)　2025年2月

    DOI： 10.1007/s00162-024-00734-w 　

    ISSN：0935-4964

    eISSN：1432-2250

  58. Shape optimization of an air-jet instrument using the continuous adjoint method 査読有り

    Ryoya Tabata, Kensuke Okada, Tetsuro Shoji, Keita Arimoto, Yuji Hattori

    Proceedings of Meetings on Acoustics　58　035009-035009　2025年

    出版者・発行元： ASA

    DOI： 10.1121/2.0002087 　

    ISSN：1939-800X

  59. Applicability criteria of proper charge neutrality and special relativistic MHD models extended by two-fluid effects 査読有り

    Shuntaro Yoshino, Makoto Hirota, Yuji Hattori

    Physics of Plasmas　31　(12)　2024年12月1日

    DOI： 10.1063/5.0243293 　

    ISSN：1070-664X

    eISSN：1089-7674

  60. Streamwise-Elongated Sinusoidal Roughness Elements with Enhanced Laminarizing Effect on Three-Dimensional Boundary Layer 査読有り

    Makoto Hirota, Yuki Ide, Yuji Hattori

    AIAA Journal　62　(10)　3672-3685　2024年10月

    DOI： 10.2514/1.J064044 　

    ISSN：0001-1452

    eISSN：1533-385X

  61. Assessment of Turbulence Models for Cylinder Flow Aeroacoustics 査読有り

    Xiao Wang, Shanti Bhushan, Adrian Sescu, Edward Luke, Bukhari Manshoor, Yuji Hattori

    Aerospace　11　(9)　2024年9月

    DOI： 10.3390/aerospace11090707 　

    eISSN：2226-4310

  62. Effect of pitch on nonlinear dynamics of helical vortex disturbed by long-wave instability 査読有り

    Yuji Hattori, Akihiro Hirano

    Journal of Fluid Mechanics　991　2024年8月20日

    DOI： 10.1017/jfm.2024.529 　

    ISSN：0022-1120

    eISSN：1469-7645

  63. A posteriori study on wall modeling in large eddy simulation using a nonlocal data-driven approach 査読有り

    Golsa Tabe Jamaat, Yuji Hattori, Soshi Kawai

    Physics of Fluids　36　(6)　2024年6月1日

    DOI： 10.1063/5.0210851 　

    ISSN：1070-6631

    eISSN：1089-7666

  64. Gauging Centrifugal Instabilities in Compressible Free-Shear Layers via Nonlinear Boundary Region Equations 査読有り

    Omar Es-Sahli, Adrian Sescu, Yuji Hattori

    Fluids　9　(5)　112-112　2024年5月11日

    出版者・発行元： MDPI AG

    DOI： 10.3390/fluids9050112 　

    eISSN：2311-5521

  65. Design Basis of Sinusoidal Roughness Elements for Enhanced Laminarizing Effect on Three-dimensional Boundary Layer

    Makoto Hirota, Yuki Ide, Yuji Hattori

    AIAA SciTech Forum and Exposition, 2024　2024年

    DOI： 10.2514/6.2024-0889 　

  66. Effect of streamwise pressure gradients on Görtler vortices in high-speed boundary layers

    Omar Es Sahli, Adrian Sescu, Yuji Hattori

    AIAA SciTech Forum and Exposition, 2024　2024年

    DOI： 10.2514/6.2024-1566 　

  67. Breakdown of Görtler vortices in high-speed boundary layer flows: a DNS study

    Matthew Brockhaus, Adrian Sescu, Omar Es-Sahli, Yuji Hattori

    AIAA Aviation Forum and ASCEND, 2024　2024年

    DOI： 10.2514/6.2024-3533 　

  68. On the Self-similarity Behaviour of Coherent Structures in a Fully-developed Axisymmetric Turbulent Wake

    Yi Zhou, Yasumasa Ito, Koji Nagata, Tomoaki Watanabe, Koji Iwano, Yasuhiko Sakai, Yuji Hattori

    23rd International Symposium on Advanced Fluid Information　2023年11月

  69. An Analysis of Self-organization of Three Dimensional Vortical Structure Derived from Interaction between Vortical Flow and Bundle of Vorticity Lines

    Katsuyuki Nakayama, Kaito Uchima, Yuji Hattori

    23rd International Symposium on Advanced Fluid Information　2023年11月

  70. Study of Turbulent Transition and Statistical Properties of Turbulence of Destabilized Helical Vortex

    Yuji Hattori, Ivan Delbende, Maurice Rossi

    23rd International Symposium on Advanced Fluid Information　2023年11月

  71. Quasi-Steady State of a Hub Vortex Under Multi-Polar Strain Induced by Satellite Vortices

    Aditya Sai, Pranith Ayapilla, Yuji Hattori

    20th International Conference on Flow Dynamics　1025-1028　2023年11月

  72. Nonlinear Development of Instability of Two-Dimensional Taylor-Green Vortices in Rotating Fluid

    Naoya Ueno, Makoto Hirota, Yuji Hattori

    20th International Conference on Flow Dynamics　1020-1022　2023年11月

  73. Linear Short-Wave Instability in Helical Vortices

    Ivan Delbende, Yuji Hattori, Maurice Rossi, Yonghui Xu

    20th International Conference on Flow Dynamics　1017-1019　2023年11月

  74. Numerical Study on Fundamental Process of a Thermoacoustic Engine

    Yo Tashima, Taijiro Ohno, Takeshi Nanri, Taizo Kobayashi, Yuji Hattori, Kin’ya Takahashi

    20th International Conference on Flow Dynamics　1009-1011　2023年11月

  75. Numerical Study on Sound Generation Process of an Oboe Reeds with DNS

    Yuki Nakahara, Rei Sumita, Ryoya Tabata, Sho Iwagami, Takeshi Nanri, Taizo Kobayashi, Yuji Hattori, Kin’ya Takahashi

    20th International Conference on Flow Dynamics　1006-1008　2023年11月

  76. Streamwise Pressure Gradient Effect on Görtler Vortices: a Numerical Study in the Compressible Regime

    Omar Es-Sahli, Adrian Sescu, Zamir Koshuriyan, Yuji Hattori

    20th International Conference on Flow Dynamics　998-1001　2023年11月

  77. Evaluation of Noise Generated from Turbulent Boundary Layer on a Flat Plate Using Direct Numerical Simulation

    Natsumi Hirao, Makoto Hirota, Yuji Hattori

    20th International Conference on Flow Dynamics　987-989　2023年11月

  78. Investigating a Non-local Data-Driven Approach for Wall Modeling in Large Eddy Simulation

    Golsa Tabe Jamaat, Yuji Hattori

    20th International Conference on Flow Dynamics　956-959　2023年11月

  79. Relation between Turbulence in Swirling Flow in a Cylindrical Pipe and The Ranque-Hilsch Effect

    Taihei Yamamoto, Yuji Hattori

    20th International Conference on Flow Dynamics　937-940　2023年11月

  80. A data-driven approach to model enstrophy transfers in large eddy simulation of forced two-dimensional turbulence 査読有り

    Aditya Sai, Pranith Ayapilla, Yuji Hattori

    Physics of Fluids　35　(7)　2023年7月1日

    出版者・発行元： AIP Publishing

    DOI： 10.1063/5.0153735 　

    ISSN：1070-6631

    eISSN：1089-7666

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    Contemporary research on the application of data-driven techniques to modeling subgrid closure in two-dimensional turbulence has been limited. Furthermore, the incorporation of the enstrophy cascade and other two-dimensional turbulence-specific physics has received insufficient attention. To address these gaps, a novel physics-based shallow feed-forward neural network framework was designed in this study to model subgrid closure in three selected cases of forced two-dimensional turbulence with a forcing that provides energy and enstrophy at a particular wavenumber. As a novel approach, we trained our framework to learn the subgrid vorticity transport vector from a set of appropriate resolved flow variables. Another framework used in recent works which directly learned the subgrid forcing field was also investigated. Both frameworks were assessed using a priori and a posteriori tests for two selected filter widths. Both frameworks performed accurately for the lower filter width but less accurately for the higher filter width. However, we demonstrate that our new framework has wider usefulness for model diagnosis. Ad hoc clipping procedures were used to make the models more generalizable to higher filter widths, and stable and consistent a posteriori tests were observed for all test cases and filter widths when the subgrid forcing field was modified to enhance the model's subgrid dissipative characteristics. In contrast, modifying the enstrophy fluxes did not perform as consistently. These findings demonstrate the potential of the novel physics-based framework for improving subgrid modeling in two-dimensional turbulence.

  81. Appearance of the −5/3 scaling law in spatially intermittent flows with strong vortex shedding 査読有り

    Y. Zhou, K. Nagata, Y. Ito, Y. Sakai, Y. Hattori

    35　(4)　2023年4月1日

    出版者・発行元：

    DOI： 10.1063/5.0141076 　

    ISSN：1070-6631

    eISSN：1089-7666

  82. Scale-by-scale analysis of interscale scalar transfer in grid turbulence with mean scalar gradient 査読有り

    Muyang Wang, Takuya Yurikusa, Koji Iwano, Yasuhiko Sakai, Yasumasa Ito, Yi Zhou, Yuji Hattori

    Physics of Fluids　35　(4)　2023年4月1日

    出版者・発行元： AIP Publishing

    DOI： 10.1063/5.0145314 　

    ISSN：1070-6631

    eISSN：1089-7666

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    Direct numerical simulations were carried out on grid turbulence with a mean scalar gradient to reveal interscale scalar transport. Two-point statistical analysis using the structure function and the scale-by-scale scalar equation was performed. Results show that the third-order structure function becomes negative at large scales in the upstream region (inverse cascade occurs), while such distributions do not appear for turbulence energy. This phenomenon in scalars gradually disappears in the downstream region. Budget analysis of the structure function reveals that this is mainly caused by the non-linear scalar transfer term in the direction of the mean scalar gradient (vertical direction here). When the separation distance is smaller than Taylor's microscale, where the interscale scalar transfer is normal (large to small scales), the direction of the scalar flux is determined by the vertical velocity fluctuation difference between two points. However, when separation is larger than Taylor's microscale and inverse cascading occurs, the direction is determined by derivative of the scalar fluctuation rather than the velocity fluctuation difference. Further analysis reveals that the existence of fluid mass with an unmixed scalar plays an important role in the inverse cascade phenomenon.

  83. Lagrange Multiplier-Based Optimal Control Technique for Streak Attenuation in High-Speed Boundary Layers 査読有り

    Omar Es-Sahli, Adrian Sescu, M. Zamir A. Koshuriyan, Yuji Hattori, Makoto Hirota

    AIAA Journal　61　(1)　63-75　2023年1月

    出版者・発行元： American Institute of Aeronautics and Astronautics (AIAA)

    DOI： 10.2514/1.j062255 　

    ISSN：0001-1452

    eISSN：1533-385X

    詳細を見る 詳細を閉じる

    High-amplitude freestream turbulence and surface roughness elements can excite a laminar boundary-layer flow sufficiently to cause streamwise-oriented vortices to develop. These vortices resemble elongated streaks having alternate spanwise variations of the streamwise velocity. Downstream, the vortices “wobble” through an inviscid secondary instability mechanism and, ultimately, transition to turbulence. We formulate an optimal control algorithm to suppress the growth rate of the streamwise vortex system. Considering a high-Reynolds-number asymptotic framework, we reduce the full compressible Navier–Stokes equations to the nonlinear compressible boundary-region equations. We then implement the method of Lagrange multipliers via an appropriate transformation of the original constrained optimization problem into an unconstrained form to obtain the disturbance equations in the form of the adjoint compressible boundary-region equations (ACBREs) and corresponding optimality conditions. Numerical solutions of the ACBRE approach for high-supersonic and hypersonic flows reveal a significant reduction in the kinetic energy and wall shear stress for all considered configurations. We present contour plots to demonstrate the qualitative effect of increased control iterations. Our results indicate that the primary vortex instabilities gradually flatten in the spanwise direction thanks to the ACBRE algorithm.

  84. Searching for a Wall Model in LES using a Data-Driven Approach

    G. Tabe Jamaa, Y. Hattori

    Nineteenth International Conference on Flow Dynamics　2022年11月

  85. Validation of Special Relativistic Magnetohydrodynamics Models by Scale Analysis

    S. Yoshino, M. Hirota, Y. Hattori

    Nineteenth International Conference on Flow Dynamics　2022年11月

  86. Laminarization of Three-Dimensional BoundaryLayer by Artificially-Sustained Crossflow Vortices

    M. Hirota, Y. Ide, Y. Hattori

    Nineteenth International Conference on Flow Dynamics　2022年11月

  87. Aeroacoustic analysis of oboe reeds with compressible direct numerical simulation 査読有り

    Yuki NAKAHARA, Rei SUMITA, Ryoya TABATA, Sho IWAGAMI, Takeshi NANRI, Taizo KOBAYASHI, Yuji HATTORI, Kin’ya TAKAHASHI

    Proceedings of the 24th International Congress on Acoustics　2022年10月

  88. Numerical study of a French horn mouthpiece accompanied by vibrating lips and an oral cavity with compressible direct numerical simulation 査読有り

    Rei SUMITA, Ryoya TABATA, Sho IWAGAMI, Yuki NAKAHARA, Takeshi NANRI, Taizo KOBAYASHI, Yuj HATTORI, Kin’ya Takahashi

    Proceedings of the 24th International Congress on Acoustics　2022年10月

  89. Interscale transfer of turbulent energy in grid-generated turbulence with low Reynolds numbers 査読有り

    Muyang Wang, Takuya Yurikusa, Yasuhiko Sakai, Koji Iwano, Yasumasa Ito, Yi Zhou, Yuji Hattori

    International Journal of Heat and Fluid Flow　97　109031-109031　2022年10月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.ijheatfluidflow.2022.109031 　

    ISSN：0142-727X

  90. Modeling of Crossflow-Induced Boundary Layer Transition 査読有り

    Makoto Hirota, Yuki Ide, Yuji Hattori

    Lecture Notes in Electrical Engineering　395-408　2022年8月31日

    出版者・発行元： Springer Nature Singapore

    DOI： 10.1007/978-981-19-2689-1_30 　

    ISSN：1876-1100

    eISSN：1876-1119

  91. Development of subgrid-scale model for LES of Burgers turbulence with large filter size 査読有り

    Golsa Tabe Jamaat, Yuji Hattori

    Physics of Fluids　34　(4)　045120-045120　2022年4月

    出版者・発行元： AIP Publishing

    DOI： 10.1063/5.0087761 　

    ISSN：1070-6631

    eISSN：1089-7666

    詳細を見る 詳細を閉じる

    A neural network (NN) with one hidden layer is implemented to establish a relationship between the resolved-scale flow field and the subgrid-scale (SGS) stress for large eddy simulation (LES) of the Burgers equation. Five sets of input are considered for the neural network by combining the velocity gradient and the filter size. The training datasets are obtained by filtering the direct numerical simulation (DNS) results of the Burgers equation with random forcing function. The number of modes is sufficiently large ( N =  65 536) to resolve extremely small scales of motion. In the a priori test, a correlation coefficient over 0.93 is achieved for the SGS stress between the NN models and the filtered DNS data. The results of the a posteriori test reveal that the obtained solutions are stable for all NN models without applying any stabilization techniques. However, not all NN models have a reasonable performance when embedded in the LES code. The applicability of the NN models to the Burgers equation with higher and lower viscosity is also investigated, and it is indicated that the most reliable NN models obtained in this paper can be applied to a set of parameters which are different from those used in training. The results of the SGS models constructed using the neural network are also compared with the existing models, and it is shown that the best obtained NN models outperform the Smagorinsky model and the gradient model, and are comparable to the dynamic Smagorinsky model. However, the NN models have an advantage over the dynamic Smagorinsky model in numerical cost.

  92. Investigation of Görtler vortices in high-speed boundary layers via an efficient numerical solution to the non-linear boundary region equations 査読有り

    Omar Es-Sahli, Adrian Sescu, Mohammed Afsar, Yuji Hattori

    Theoretical and Computational Fluid Dynamics　36　(2)　237-249　2022年4月

    出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC

    DOI： 10.1007/s00162-021-00576-w 　

    ISSN：0935-4964

    eISSN：1432-2250

  93. A Coupled LES-Synthetic Turbulence Method for Jet Noise Prediction 査読有り

    Joshua D. Blake, Adrian Sescu, David Thompson, Yuji Hattori

    Aerospace　9　(3)　171-171　2022年3月21日

    出版者・発行元： MDPI AG

    DOI： 10.3390/aerospace9030171 　

    eISSN：2226-4310

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    Large-eddy simulation (LES)-based jet noise predictions do not resolve the entire broadband noise spectra, often under-predicting high frequencies that correspond to un-resolved small-scale turbulence. The coupled LES-synthetic turbulence (CLST) model is presented which aims to model the missing high frequencies. The CLST method resolves large-scale turbulent fluctuations from coarse-grid large-eddy simulations (CLES) and models small-scale fluctuations generated by a synthetic eddy method (SEM). Noise is predicted using a formulation of the linearized Euler equations (LEE), where the acoustic waves are generated by source terms from the combined fluctuations of the CLES and the stochastic fields. Sweeping and straining of the synthetic eddies are accounted for by convecting eddies with the large turbulent scales from the CLES flow field. The near-field noise of a Mach 0.9 jet at a Reynolds number of 100,000 is predicted with LES. A high-order numerical algorithm, involving a dispersion relation preserving scheme for spatial discretization and an Adams–Bashforth scheme for time marching, is used for both LES and LEE solvers. Near-field noise spectra from the LES solver are compared to published results. Filtering is applied to the LES flow field to produce an under-resolved CLES flow field, and a comparison to the un-filtered LES spectra reveals the missing noise for this case. The CLST method recovers the filtered high-frequency content, agreeing well with the spectra from LES and showing promise at modeling the high-frequency range in the acoustic noise spectrum at a reasonable expense.

  94. Optimization of turbulent transition delay effect using quasi-statically transforming wall roughness shape 査読有り

    Takayuki SHIROSAKI, Makoto HIROTA, Yuji HATTORI

    Journal of Fluid Science and Technology　17　(3)　JFST0010-JFST0010　2022年

    出版者・発行元： Japan Society of Mechanical Engineers

    DOI： 10.1299/jfst.2022jfst0010 　

    eISSN：1880-5558

  95. Mechanism of reduction of aeroacoustic sound by porous material: Comparative study of microscopic and macroscopic models

    Yasunori Sato, Yuji Hattori

    Journal of Fluid Mechanics　929　2021年12月25日

    出版者・発行元： Cambridge University Press

    DOI： 10.1017/jfm.2021.884 　

    ISSN：1469-7645 0022-1120

  96. Numerical Study on Sounding Mechanism of Air-Jet Instruments with Compressible Fluid Simulation

    Kin’ya Takahashi, Ryoya Tabata, Sho Iwagami, Shiryu Ikoga, Rei Sumita, Shota Takanami, Taizo Kobayashi, Yuji Hattori

    Eighteenth International Conference on Flow Dynamics　2021年10月

  97. Characteristics of Inertial Waves on Axisymmetric Vortex

    Tetsuya Abe, Yuji Hattori

    Eighteenth International Conference on Flow Dynamics　2021年10月

  98. Optimization of Turbulent Transition Delay Effect Using Dynamically Transforming Roughness Elements

    Takayuki Shirosaki, Makoto Hirota, Yuji Hattori

    Eighteenth International Conference on Flow Dynamics　2021年10月

  99. Numerical Study on Local Scale Similarity of Primary and Secondary Crossflow Instability

    Makoto Hirota, Yuki Ide, Yuji Hattori

    Eighteenth International Conference on Flow Dynamics　2021年10月

  100. Searching for Subgrid-Scale Model for Burgers Equation Using Neural Network

    Golsa Tabe Jamaat, Yuji Hattori

    2021年10月

  101. Numerical study on edge tone with compressible direct numerical simulation: Sound intensity and jet motion 査読有り

    Sho Iwagami, Ryoya Tabata, Taizo Kobayashi, Yuji Hattori, Kin’ya Takahashi

    International Journal of Aeroacoustics　1475472X2110032-1475472X2110032　2021年3月24日

    出版者・発行元： SAGE Publications

    DOI： 10.1177/1475472x211003296 　

    ISSN：1475-472X

    eISSN：2048-4003

    詳細を見る 詳細を閉じる

    A two-dimensional model of the edge tone is studied by a highly accurate and reliable method of direct numerical simulation of the compressible Navier-Stokes equations, and used to verify key features observed in previous experimental and numerical studies, and to discover new features related to the jet motion and the edge tone generation mechanism. The first and second modes of the edge tone that are numerically reproduced agree well with Brown’s equation. In the mode transition region, dynamical mode transition is observed at a fixed jet velocity. For both first and second modes, the pressure distributions are antisymmetric with respect to the edge plate, and the sound intensity is proportional to the fifth power of the jet velocity. These results are consistent with the edge tone being radiated from a dipole-like source. Spatial profiles of the velocity and the velocity variance of the oscillating jet are also investigated for each mode over a range of the jet velocity including the mode transition regime. The amplitude of the velocity oscillation becomes constant with increasing jet velocity, while a measure of the amplitude of the velocity variance profile, which is introduced to characterize the strength of the jet fluctuation and named the ’fluctuation strength’, is proportional to the third power of the jet velocity. Some properties of the fluctuation strength correspond to properties of the sound intensity, including the first mode having larger amplitude than the second mode, and the way of deviating from the power law at smaller values of jet velocity and in the mode transition region. It is proposed that the third-power law exhibited by behavior of the fluctuation strength could be related to the increase of the skewness observed in the velocity profile with increase of jet velocity, and a model calculation is used to support this proposal.

  102. Effect of localized wall cooling or heating on streaks in high-speed boundary layers

    Omar Es-Sahli, Adrian Sescu, Mohammed Z. Afsar, Yuji Hattori, Makoto Hirota

    AIAA Scitech 2021 Forum　2021年1月11日

    出版者・発行元： American Institute of Aeronautics and Astronautics

    DOI： 10.2514/6.2021-0853 　

  103. A compressible boundary layer optimal control approach using nonlinear boundary region equations

    Omar Es-Sahli, Adrian Sescu, Mohammed Afsar, Yuji Hattori, Makoto Hirota

    AIAA Aviation and Aeronautics Forum and Exposition, AIAA AVIATION Forum 2021　2021年

    DOI： 10.2514/6.2021-2945 　

  104. Control of Görtler Vortices in High-Speed Boundary Layer Flows Using Nonlinear Boundary Region Equations

    Omar Es-Sahli, Adrian Sescu, Mohammed Z. Afsar, Yuji Hattori, Makoto Hirota

    Eighteenth International Conference on Flow Dynamics　2021年

  105. Structures of wing-tip vortices at low Reynolds numbers and their modelling 査読有り

    Hiroshi Koizumi, Yuji Hattori

    Fluid Dynamics Research　52　(4)　045503-045503　2020年7月9日

    出版者・発行元： IOP Publishing

    DOI： 10.1088/1873-7005/ab9b63 　

    eISSN：1873-7005

  106. Streaks in high-speed boundary layers: Assessment via the full nonlinear boundary-region equations

    Adrian Sescu, Mohammed Afsar, Yuji Hattori

    AIAA Scitech 2020 Forum　1　2020年

    出版者・発行元： American Institute of Aeronautics and Astronautics Inc, AIAA

    DOI： 10.2514/6.2020-0830 　

  107. Dynamic geometrical analysis of high-enstrophy structures in isotropic turbulence

    Yuji Hattori, Takashi Ishihara

    ETC 2013 - 14th European Turbulence Conference　2020年

  108. Assessment of immersed boundary method as a tool for direct numerical simulation of aeroacoustic sound 査読有り

    Kosei NISHIKAWA, Kodai KONNO, Yuji Hattori

    Journal of Fluid Science and Technology　15　(1)　JFST0004　2020年1月

  109. Development of Efficient Method for Aerodynamic Analysis by Machine Learning

    Akitaka Toyota, Yuji Hattori

    Proceedings of the Sixteenth International Conference on Flow Dynamics　742-743　2019年11月

  110. An Investigation of Topological Analysis of Vortical Structure in a Channel Flow

    Keita Kondo, Katuyuki Nakayama, Yuji Hattori

    Proceedings of the Sixteenth International Conference on Flow Dynamics　722-723　2019年11月

  111. Stretching Effect for Swirling in Eigen-Vortical-Axis Lines in a Hierarchal Isotropic Homogeneous Turbulence

    Hayato Hori, Katsuyuki Nakayama, Yuji Hattori

    Proceedings of the Sixteenth International Conference on Flow Dynamics　16th　682-683　2019年11月

  112. Numerical Studies on Structure of Jupiter's Great Red Spot based on Simplified Model

    Ryo Nakazawa, Yuji Hattori

    Proceedings of the Sixteenth International Conference on Flow Dynamics　674-675　2019年11月

  113. Numerical Simulation of Vertical Vorticity Generation in Unstable Stratified Shear Flow

    Akira Takahashi, Makoto Hirota, Yuji Hattori

    Proceedings of the Sixteenth International Conference on Flow Dynamics　672-673　2019年11月

  114. Numerical Study on Relation between the Jet Oscillation and Acoustic Pressure in Edge Tone

    Sho Iwagami, Ryoya Tabata, Taizo Kobayashi, Kin’ya Takahashi, Yuji Hattori

    Proceedings of the Sixteenth International Conference on Flow Dynamics　660-661　2019年11月

  115. Streak Growth in High-Speed Boundary Layers: Assessment through the Compressible Boundary Region Equations

    Adrian Sescu, Mohammed Z. Afsar, Yuji Hattori

    Proceedings of the Sixteenth International Conference on Flow Dynamics　658-659　2019年11月

  116. Scale Analysis for Primary and Secondary Instabilities of Three-dimensional Boundary Layer,

    Makoto Hirota, Yuki Ide, Takahisa Hayashida, Yuji Hattori

    Proceedings of the Sixteenth International Conference on Flow Dynamics　656-657　2019年11月

  117. Multiscale Flow and Interfacial Transport Phenomena at Phase and Material Boundaries

    Shigeru Obayashi, Yuji Hattori, embers

    Proceedings of the 18th International Symposium on Advanced Fluid Information　192-193　2018年11月

  118. Instability and Nonlinear Dynamics of Curved Vortices

    Yuji Hattori, Makoto Hirota, Stéphane Le Dizès, Thomas Leweke, Stefan, G. Llewellyn Smith, Ivan Delbende, Maurice Rossi, Yasuhide Fukumot

    Proceedings of the 18th International Symposium on Advanced Fluid Information　190-191　2018年11月

  119. Aeroacoustics of Low Reynolds Number Flows Via Dynamic Hybrid RANS/LES and DNS

    Xiao Wang, Shanti Bhushan, Edward Luke, David Thompson, Adrian Sescu, Yuji Hattori

    Proceedings of the 18th International Symposium on Advanced Fluid Information　180-181　2018年11月

  120. Numerical Study on Aeolian Tone with Compressible LES

    Hirokazu Yokoyama, Sho Iwagami, Taizo Kobayashi, Kin’ya Takahashi, Yuji Hattori

    Proceedings of the 18th International Symposium on Advanced Fluid Information　178-179　2018年11月

  121. Applications of the Analysis of Turbulence Structure Using Eigenvectors of Rate-of-strain Tensor

    Takashi Ishihara, Gerrit E. Elsinga, Yuji Hattori

    Proceedings of the 18th International Symposium on Advanced Fluid Information　154-155　2018年11月

  122. Suppression Mechanism of Crossflow Vortices in a Three-dimensional Boundary Layer by Triggering Less Unstable Modes

    Makoto Hirota, Yuji Hattori

    Proceedings of the Fifteenth International Conference on Flow Dynamics　818-819　2018年11月

  123. Suppression of Instability in Boundary Layer on Swept Wing by DRE

    Takahisa Hayashida, Makoto Hirota, Yuji Hattori

    Proceedings of the Fifteenth International Conference on Flow Dynamics　816-817　2018年11月

  124. Modeling of Porous Materials for Numerical Study of Aeroacoustic Noise Reduction

    Yasunori Sato, Yuji Hattori

    Proceedings of the Fifteenth International Conference on Flow Dynamics　810-811　2018年11月

  125. Numerical Simulation of Porous Wing and Flap: Aerodynamic Performance and Noise Reduction

    Takumi Watarai, Yuji Hattori

    Proceedings of the Fifteenth International Conference on Flow Dynamics　808-809　2018年11月

  126. Mode Jump of Edge Tone Captured by Direct Numerical Simulation

    Sho Iwagami, Taizo Kobayashi, Kin’ya Takahashi, Yuji Hattori

    Proceedings of the Fifteenth International Conference on Flow Dynamics　806-807　2018年11月

  127. Enhancing Jet Turbulence and Acoustics via a Coupled LES - Stochastic Model

    Joshua Blake, Adrian Sescu, David Thompson, Yuji Hattori

    Proceedings of the Fifteenth International Conference on Flow Dynamics　780-781　2018年11月

  128. Dynamic hybrid RANS/LES assessment of sound generation and propagation from flow over a circular cylinder 査読有り

    Xiao Wang, Shanti Bhushan, Bukhari Manshoor, Edward Luke, Adrian Sescu, Yuji Hattori, David Thompson, Keith Walters

    Proceedings of 2018 AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference　2018年6月

  129. A coupled LES/stochastic modeling approach to jet noise prediction 査読有り

    Joshua Blake, Adrian Sescu, David Thompson, Yuji Hattori

    AIAA Aerospace Sciences Meeting, 2018　(210059)　2018年

    出版者・発行元： American Institute of Aeronautics and Astronautics Inc, AIAA

    DOI： 10.2514/6.2018-1248 　

  130. Corrected Volume Penalization Method for Direct Numerical Simulation of Compressible Flow and Aeroacoustic Sound

    Yuji Hattori

    Proceedings of Japan-Korea CFD workshop (JKCFD2017)　201-203　2017年11月10日

  131. SGS Stress Regression by Neural Network in Isotropic Homogeneous Turbulence

    Satoshi Miyazaki, Yuji Hattori

    Proceedings of the Fourteenth International Conference on Flow Dynamics　606-607　2017年11月

  132. Numerical Study of Wing Noise Reduction by Using Porous Flap

    Takumi Watarai, Yuji Hattori

    Proceedings of the Fourteenth International Conference on Flow Dynamics　574-575　2017年11月

  133. Linear Instability of Compressible Vortex Pair with Axial Flow

    Tomohiro Sawa, Yuji Hattori, Makoto Hirota

    Proceedings of the Fourteenth International Conference on Flow Dynamics　588-589　2017年11月

  134. Instability and Nonlinear Dynamics of Curved Vortices

    Y. Hattori, M. Hirota, S. Dizes, T. Leweke, S. G. Llewellyn Smith, Y. Fukumoto

    Proceedings of the 17th International Symposium on Advanced Fluid Information　192-193　2017年11月

  135. Hyperbolic Instability of Stratified Vortices

    Manish K Khandelwal, Shota Suzuki, Makoto Hirota, Yuji Hattori

    Proceedings of the Fourteenth International Conference on Flow Dynamics　590-591　2017年11月

  136. Fundamental Mechanism of Fluid-Acoustic Interaction in Edge Tone

    Sho Iwagami, Taizo Kobayashi, Kin’ya Takahashi, Yuji Hattori

    Proceedings of the 17th International Symposium on Advanced Fluid Information　10-11　2017年11月

  137. Aeroacoustics of Low Reynolds Number Flows Via Dynamic Hybrid RANS/LES and Stochastic Modeling

    Joshua Blake, Xiao Wang, Bukhari Manshoor, Shanti Bhushan, David Thompson, Adrian Sescu, Yuji Hattori

    Proceedings of the 17th International Symposium on Advanced Fluid Information　190-191　2017年11月

  138. Preface (Special Issue of the Twelfth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2015)) 査読有り

    Hideya Nishiyama, Yuji Hattori, Yuka Iga, Hidemasa Takana, Takashi Tokumasu, Shigeru Yonemura

    Journal of Fluid Science and Technology　11　(4)　JFST0020-1　2016年12月28日

    DOI： 10.1299/jfst.2016jfst0020 　

    ISSN：1880-5558

  139. Clustering, Enstrophy Growth and Vortex Dynamics of the High Energy (Negative Temperature) State in Quasi-Geostrophic Turbulence

    N. Takahashi, K. Ishikawa, T. Miyazaki, N. Hatakeyama, Y. Hattori

    Proceedings of the Thirteenth International Conference on Flow Dynamics　508-509　2016年10月

  140. Collaboration on Aeroacoustics of Low Reynolds Number Flows Via Dynamic Hybrid RANS/LES and DNS

    A. Sescu, K. Walters, S. Bhushan, B. Manshoor, Y. Hattori

    Proceedings of the 16th International Symposium on Advanced Fluid Information　96-97　2016年10月

  141. Direct Numerical Simulation of Compression Wave generated by High-Speed Train going through a Tunnel

    K. Konno, K. Nishikawa, Y. Hattori

    Proceedings of the Thirteenth International Conference on Flow Dynamics　72-73　2016年10月

  142. Direct Numerical Simulation of Formation of Wing Tip Vortices at Low Reynolds Numbers by Corrected Volume Penalization Method

    K. Yoshida, Y. Hattori

    Proceedings of the Thirteenth International Conference on Flow Dynamics　528-529　2016年10月

  143. Fundamental Mechanism of Fluid-Acoustic Interaction in Edge Tone

    S. Iwagami, T. Kobayashi, K. Takahashi, Y. Hattori

    Proceedings of the 16th International Symposium on Advanced Fluid Information　104-105　2016年10月

  144. Instability and Nonlinear Dynamics of Curved Vortices

    Y. Hattori, M. Hirota, S. Dizes, T. Leweke, S. G. Llewellyn Smith, Y. Fukumoto

    Proceedings of the 16th International Symposium on Advanced Fluid Information　98-99　2016年10月

  145. Numerical Analysis of Linear Instability of a Vortex Ring with Axial Flow

    Y. Hattori, J. Blanco–Rodriguez, S. Le Dizes

    Proceedings of the Thirteenth International Conference on Flow Dynamics　556-557　2016年10月

  146. Vortex Dynamics of the High Energy (Negative Temperature) State in Quasi-Geostrophic Turbulence

    K. Ishikawa, N. Takahashi, T. Miyazaki, N. Hatakeyama, Y. Hattori

    Proceedings of the 16th International Symposium on Advanced Fluid Information　106-107　2016年10月

  147. 21aBU-3 成層流中の2次元Taylor-Green渦の線形安定性解析

    鈴木 翔太, 服部 裕司, 廣田 真

    日本物理学会講演概要集　71　3011-3011　2016年

    出版者・発行元： 一般社団法人日本物理学会

    DOI： 10.11316/jpsgaiyo.71.1.0_3011 　

    ISSN：2189-079X

  148. Analysis of Complex Spatiotemporal Structures of Vortices in High Reynolds Number Turbulence

    T. Ishihara, Y. Hattori

    Proceedings of the 15th International Symposium on Advanced Fluid Information　172-173　2015年10月

  149. Linear Stability Analysis of Two-dimensional Taylor-Green Vortices in a Stratified Fluid

    S. Suzuki, M. Hirota, Y. Hattori

    Proceedings of the Twelfth International Conference on Flow Dynamics　138-139　2015年10月

  150. Stability Analysis of Vortices with Axial Flow based on Energetics and Its Application

    Y. Hattori, M. Hirota, Y. Fukumoto

    Proceedings of the 15th International Symposium on Advanced Fluid Information　106-107　2015年10月

  151. The continuous spectrum in the Moore-Saffman-Tsai-Widnall Instability

    Y. Hattori, M. Hirota, S. G. Llewellyn Smith

    Proceedings of the 15th International Symposium on Advanced Fluid Information　108-109　2015年10月

  152. Vortex Dynamics of the High Energy (Negative Temperature) State in Quasi-geostrophic Turbulence

    M. Ishihara, N. Takahashi, T. Miyazaki, N. Hatakeyama, Y. Hattori

    Proceedings of the 15th International Symposium on Advanced Fluid Information　166-167　2015年10月

  153. 統計的機械学習を用いた乱流モデルの開発

    蒲原将隆, 服部裕司

    京都大学数理解析研究所講究録　1944　70-77　2015年4月

    出版者・発行元： 京都大学

    ISSN：1880-2818

  154. 統計的機械学習を用いた新しいSGSモデルの構築に向けて

    蒲原将隆, 服部裕司

    日本流体力学会学会誌　33　(6)　475-477　2014年12月

    出版者・発行元： 日本流体力学会

    ISSN：0286-3154

  155. A Priori Test of Subgrid-scale Model by Machine Learning in a Turbulent Channel Flow

    Masataka Gamahara, Yuji Hattori

    Proceedings of the Eleventh International Conference on Flow Dynamics　118-119　2014年10月

  156. Analysis of Complex Spatiotemporal Structures of Vortices in Turbulence: Extraction of Strong Vortical Clusters in High-Reynolds-Number Turbulence

    Takashi Ishihara, Yuji Hattori

    Proceedings of the 14th International Symposium on Advanced Fluid Information and Transdisciplinary Fluid Integration　172-173　2014年10月

  157. Dependence of Axial Flow inside Wing Tip Vortices on Wing Planforms

    Hiroshi Koizumi, Yuji Hattori

    Proceedings of the Eleventh International Conference on Flow Dynamics　74-75　2014年10月

  158. Nonlinear Evolution of Disturbed Compressible Vortex Pair

    Tomohiro Ushiki, Makoto Hirota, Yuji Hattori

    Proceedings of the Eleventh International Conference on Flow Dynamics　76-77　2014年10月

  159. Stability Analysis of Vortices with Axial Flow based on Energetics and its Application

    Yasuhide Fukumoto, Makoto Hirota, Yuji Hattori

    Proceedings of the 14th International Symposium on Advanced Fluid Information and Transdisciplinary Fluid Integration　176-177　2014年10月

  160. The Continuous Spectrum in the Moore–Saffman–Tsai–Widnall Instability

    Yuji Hattori, Makoto Hirota, Stefan G. Llewellyn Smith

    Proceedings of the 14th International Symposium on Advanced Fluid Information and Transdisciplinary Fluid Integration　178-179　2014年10月

  161. Vortex Dynamics of the High Energy (Negative Temperature) State in Quasi-Geostrophic Turbulence

    Masaya Ishihara, Naoya Takahashi, Takeshi Miyazaki, Nozomu Hatakeyama, Yuji Hattori

    Proceedings of the 14th International Symposium on Advanced Fluid Information and Transdisciplinary Fluid Integration　174-175　2014年10月

  162. 魚群遊泳運動の流体力学的特性の数値シミュレーション研究

    矢田貝 弦, 服部 裕司

    京都大学数理解析研究所講究録　1900　128-132　2014年6月

    出版者・発行元： 京都大学

    ISSN：1880-2818

  163. 弱圧縮性乱流の統計的性質と密度分布

    寺門 大毅, 服部裕司

    京都大学数理解析研究所講究録　1882　19-30　2014年4月

    出版者・発行元： 京都大学

    ISSN：1880-2818

  164. A Numerical Study of the Effect of Large Deformations of a Trailing Vortex on Its Breakdown

    Naoya Takahashi, Takeshi Miyazaki, Nozomu Hatakeyama, Yuji Hattori

    Proceedings of the 13th International Symposium on Advanced Fluid Information and Transdisciplinary Fluid Integration　150-151　2013年11月

  165. Computational Study of Formation of Wing Tip Vortices at Low Reynolds Numbers

    Hiroshi Koizumi, Yuji Hattori

    Proceedings of the Tenth International Conference on Flow Dynamics　80-81　2013年11月

  166. Stability Analysis of Vortices with Axial Flow based on Energetics and its Application

    Yasuhide Fukumoto, Yuji Hattori

    Proceedings of the 13th International Symposium on Advanced Fluid Information and Transdisciplinary Fluid Integration　168-169　2013年11月

  167. The Continuous Spectrum in the Moore-Saffman-Tsai-Windnall Instability

    Yuji Hattori, Makoto Hirota, Stefan G. Llewellyn Smith

    Proceedings of the 13th International Symposium on Advanced Fluid Information and Transdisciplinary Fluid Integration　152-153　2013年11月

  168. Motion of axisymmetric magnetic eddies with swirl 査読有り

    Yuji Hattori, Stefan G. Llewellyn Smith

    Procedia IUTAM　7　243-250　2013年

    出版者・発行元： Elsevier B.V.

    DOI： 10.1016/j.piutam.2013.03.028 　

    ISSN：2210-9838

  169. 4D visualization of isotropic turbulence and dynamics of high-enstrophy structures 査読有り

    Y. Hattori, T. Ishihara

    Proceedings of JSST 2012 (International Conference on Simulation Technology)　170-174　2012年9月

  170. Volume Penalization法の誤差低減法

    中野わかな, 畠山望, 服部裕司

    第25回数値流体力学シンポジウム講演論文集　2011年12月21日

  171. Error Reduction for the Volume Penalization Method

    W. I. Nakano, N. Hatakeyama, Y. Hattori

    The eighth International Conference on Flow Dynamics Proceedings　2011年11月9日

  172. A Numerical Study of the Effect of Large Deformations of a Trailing Vortex on Its Breakdown

    Naoya Takahashi, Takeshi Miyazaki, Nozomu Hatakeyama, Yuji Hattori

    Proceedings of the 11th International Symposium on Advanced Fluid Information and Transdisciplinary Fluid Integration　146-147　2011年11月

  173. Improvement of Reality of CG Motion Pictures by Hydrodynamic Effects

    Takashi Ishihara, Yuji Hattori

    Proceedings of the 11th International Symposium on Advanced Fluid Information and Transdisciplinary Fluid Integration　48-49　2011年11月

  174. Initial Condition Dependency in Two-Dimensional Decaying Compressible Turbulence

    Daiki Terakado, Yuji Hattori

    Proceedings of the Eighth International Conference on Flow Dynamics　92-93　2011年11月

  175. New Exact Solutions for Vortex Rings with Swirl and Magnetic Field

    Yuji Hattori, Stefan G. Llewellyn Smith

    Proceedings of the 11th International Symposium on Advanced Fluid Information and Transdisciplinary Fluid Integration　144-145　2011年11月

  176. The Instability of a Helical Vortex Tube with Axial Flow

    Yasuhide Fukumoto, Yuji Hattori

    Proceedings of the 11th International Symposium on Advanced Fluid Information and Transdisciplinary Fluid Integration　148-149　2011年11月

  177. Differential-geometric structures of ideal magnetohydrodynamics and plasma instabilities 査読有り

    Y. Hattori

    Journal of Math-for-Industry　3　119-123　2011年10月

    出版者・発行元： Faculty of Mathematics, Kyushu University

    ISSN：1884-4774

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    The differential-geometric structures of ideal magnetohydrodynamics are studied by calculating sectional curvatures of a semidirect product of the volume-preserving diffeomorphism group and the vector field on it. Some propositions on the negativeness and positiveness of the sectional curvatures are derived. In particular, the curvature of the section corresponding to the sausage instability of plasma is shown to be negative.

  178. Axisymmetric Steady Magnetic Vortices with Swirl

    Stefan G. Llewellyn Smith, Y. Hattori

    Proceedings of The Tenth International Symposium on Advanced Fluid Information and Transdisciplinary Fluid Integration　144-145　2010年11月

  179. Normal-Mode Stability Analysis of a Helical Vortex Tube

    Y. Fukumoto, Y. Hattori

    Proceedings of The Tenth International Symposium on Advanced Fluid Information and Transdisciplinary Fluid Integration　136-137　2010年11月

  180. Numerical Study of Formation of a Vortex Pair by Realistic Simulation 査読有り

    Y. Hattori, W.I. Nakano, N. Hatakeyama, Y. Fukumoto

    Proceedings of the 5th International Congress on Vortex Flow and Vortex Methods　2010年11月

  181. Assessment of Volume Penalization Method for Direct Numerical Simulation of Incompressible Flows 査読有り

    Y. Hattori

    Proceedings of The Ninth International Symposium on Advanced Fluid Information and Transdisciplinary Fluid Integration　116-117　2009年11月

  182. Nonlinear Dynamics of Disturbed Vortices 査読有り

    Y. Hattori, Y. Fukumoto

    Proceedings of The Sixth International Conference of Flow Dynamics　568-568　2009年11月

  183. Linear and nonlinear instability of a vortex ring 査読有り

    Yasuhide Fukumoto, Yuji Hattori

    IUTAM SYMPOSIUM ON ELEMENTARY VORTICES AND COHERENT STRUCTURES: SIGNIFICANCE IN TURBULENCE DYNAMICS　79　283-+　2006年

  184. Shell model for rotating turbulence 査読有り

    Y. Hattori, R. Rubinstein, A. Ishizawa

    Physical Review E - Statistical Physics, Plasmas, Fluids, and Related Interdisciplinary Topics　70　(4)　6　2004年

    DOI： 10.1103/PhysRevE.70.046311 　

    ISSN：1063-651X

  185. Direct simulation of acoustic sound generated by two vortex rings 査読有り

    O. Inoue, Y. Hattori

    4th AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference　758-764　1998年

    出版者・発行元： American Institute of Aeronautics and Astronautics Inc, AIAA

    DOI： 10.2514/6.1998-2329 　

  186. Acoustic sound generated by collision of two vortex rings 査読有り

    O Inoue, Y Hattori

    IUTAM SYMPOSIUM ON DYNAMICS OF SLENDER VORTICES　44　361-368　1998年

  187. Direct simulation of sound generated by collisions of two vortex rings 査読有り

    O Inoue, Y Hattori

    SIXTEENTH INTERNATIONAL CONFERENCE ON NUMERICAL METHODS IN FLUID DYNAMICS　515　296-301　1998年

    ISSN：0075-8450

  188. 107 90°コーナーを回折する衝撃波の可視化

    服部 裕司, 内山 直樹, 井上 督

    可視化情報学会誌　14　(2)　39-42　1994年

    出版者・発行元： The Visualization Society of Japan

    DOI： 10.3154/jvs.14.Supplement2_39 　

    ISSN：0916-4731

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    The result of numerical simulation of shock wave diffraction around a 90° corner is visualized by VTR animation. The two-dimensional compressible Euler equation is solved by a finite-difference scheme with high resolution. An adaptive mesh refinement algorithm is adopted to achieve high resolution. The separated shear layer developing from the diffraction edge rolls up to discrete vortices by instability. In the case of Mach number greater than 1.5, these vortices are seen to interact with the secondary shock wave; a branching phenomena of shock wave is clearly observed.

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MISC 81

  1. 孤立粗度による横流れ不安定性抑制効果の数値的検証

    廣田 真, 井手 優紀, 林田 貴寿, 服部 裕司

    ながれ　38　69-72　2019年4月

  2. 波のエネルギーに基づく軸流を持つ渦の安定性解析とその応用

    服部裕司, 廣田真, 福本康秀

    東北大学流体科学研究所共同利用・共同研究拠点流体科学研究拠点活動報告書　2015　2017年

  3. Special Issue of the Eleventh International Conference on Flow Dynamics (ICFD2014) Preface

    Takehiko Sato, Yuji Hattori, Tomohide Niimi, Hidemasa Takana, Takashi Tokumasu

    JOURNAL OF FLUID SCIENCE AND TECHNOLOGY　11　(1)　2016年

    DOI： 10.1299/jfst.2016jfst0001 　

    ISSN： 1880-5558

  4. 複雑形状物体および運動変形する物体を含む流れから発生する空力騒音の直接数値シミュレーション法の確立

    服部裕司

    カワイサウンド技術・音楽振興財団機関誌「サウンド」　31　15-18　2016年1月

  5. 波のエネルギーに基づく軸流を持つ渦の安定性解析とその応用

    服部裕司, 廣田真, 福本康秀

    東北大学流体科学研究所共同利用・共同研究拠点流体科学研究拠点活動報告書　2014　2015年

  6. 0814 統計的機械学習を用いたチャネル乱流におけるSGS応力の回帰

    蒲原 将隆, 服部 裕司

    流体工学部門講演会講演論文集　2014　"0814-1"-"0814-2"　2014年10月25日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    ISSN： 1348-0251

    詳細を見る 詳細を閉じる

    The SGS mode] in LES is estimated by neural network, which is one of the methods in machine learning. Training data for learning are obtained by direct numerical simulation of turbulent channel flow with various Reynolds numbers. We use velocity gradient tensors and distance from the wall as inputs aiming at improving conventional SGS model. High correlation coefficients are obtained between SGS stress tensors by DNS and those by neural network model.

  7. 7pAN-8 乱れた歪み渦の平均流(7pAN 非圧縮性流体,領域11(物性基礎論・統計力学・流体物理・応用数学・社会経済物理))

    服部 裕司

    日本物理学会講演概要集　69　(2)　119-119　2014年8月22日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本物理学会

    ISSN： 1342-8349

  8. 28pAJ-1 歪み渦における局所擾乱の成長過程(28pAJ 非圧縮性流体,剛体・弾性体,領域11(物性基礎論・統計力学・流体物理・応用数学・社会経済物理))

    服部 裕司

    日本物理学会講演概要集　69　(1)　327-327　2014年3月5日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本物理学会

    ISSN： 1342-8349

  9. 29pAT-9 有限電子温度効果が介在する爆発的磁気リコネクション(29pAT プラズマ宇宙物理・プラズマ基礎,領域2(プラズマ))

    廣田 真, 服部 裕司

    日本物理学会講演概要集　69　(1)　274-274　2014年3月5日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本物理学会

    ISSN： 1342-8349

  10. 波のエネルギーに基づく軸流を持つ渦の安定性解析とその応用

    服部裕司, 福本康秀

    東北大学流体科学研究所共同利用・共同研究拠点流体科学研究拠点活動報告書　2013　2014年

  11. 25pKJ-2 一様等方性乱流中の高渦度領域の動的形状解析(非圧縮性流体,領域11(統計力学,物性基礎論,応用数学,力学,流体物理))

    服部 裕司, 石原 卓

    日本物理学会講演概要集　68　(2)　228-228　2013年8月26日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本物理学会

    ISSN： 1342-8349

  12. 渦構造の安定性に対する軸流効果の研究

    服部裕司, 福本康秀

    東北大学流体科学研究所共同利用・共同研究拠点流体科学研究拠点活動報告書　2012　2013年

  13. 渦対の形成過程の数値解析 (オイラー方程式の数理 : カルマン渦列と非定常渦運動100年)

    服部 裕司, 中野 わかな, 畠山 望, 福本 康秀

    数理解析研究所講究録　1776　91-99　2012年2月

    出版者・発行元： 京都大学

    ISSN： 1880-2818

  14. 渦構造の安定性に対する軸流効果の研究

    服部裕司, 福本康秀

    東北大学流体科学研究所共同利用・共同研究拠点流体科学研究拠点活動報告書　2011　2012年

  15. 軸流をもつらせん渦の不安定性

    服部裕司, 福本康秀

    理論応用力学講演会講演論文集(Web)　61st　2012年

  16. Short-wavelength stability analysis of a helical vortex tube (vol 21, 014104, 2009)

    Y. Hattori, Y. Fukumoto

    PHYSICS OF FLUIDS　23　(4)　2011年4月

    DOI： 10.1063/1.3572667 　

    ISSN： 1070-6631

  17. 軸流をもつらせん渦のモード安定性解析

    服部裕司, 福本康秀

    日本物理学会講演概要集　66　(2)　2011年

    ISSN： 1342-8349

  18. 渦構造の安定性に対する軸流効果の研究

    服部裕司, 福本康秀

    東北大学流体科学研究所共同利用・共同研究拠点流体科学研究拠点活動報告書　2010　2011年

  19. Volume Penalization法による圧縮性流れの高精度数値シミュレーション

    小松龍, 中野わかな, 服部裕司

    数値流体力学シンポジウム講演論文集(CD-ROM)　25th　2011年

    ISSN： 2433-2674

  20. 22pEJ-11 高精度数値解法による渦対形成過程の直接シミュレーション(22pEJ 複雑な流れ,渦運動,地球・宇宙流体,領域11(統計力学,物性基礎論,応用数学,力学,流体物理))

    服部 裕司, 中野 わかな, 畠山 望

    日本物理学会講演概要集　65　(1)　339-339　2010年3月1日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本物理学会

    ISSN： 1342-8349

  21. 渦対の形成過程の現実的数値シミュレーション(流体数理(1),一般講演)

    服部 裕司, 中野 わかな, 畠山 望, 福本 康秀

    日本流体力学会年会講演論文集　2010　51-51　2010年

    出版者・発行元： 日本流体力学会

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    Formation of a vortex pair or ring from a nozzle by piston motion is regarded as one of the simplest and the most fundamental processes of vortex formation. However, in the experiments it is difficult to obtain vorticity distribution without certain amount of errors while in most of the numerical simulations the piston motion is only implicitly taken into account by imposing the inlet velocity profile. In this paper we perform a realistic direct numerical simulation of the vortex pair formation with high accuracy. The piston motion is explicitly taken into account by the volume penalization method. The two-dimensional incompressible Navier-Stokes equations are solved by the volume penalization method. For spatial differentiation the compact scheme is used for an open flow direction and the Fourier spectral method is used for the other direction. The results reveal the details of the formation process and the vorticity distribution of a vortex pair observed in the experiments. For Re=2300, L/D=1.4 the symmetric mode is close to Gaussian. The dipole and strain component are also observed.

  22. Application of the volume penalization method to high-order accurate numerical scheme

    Wakana Iwakami Nakano, Nozomu Hatakeyama, Yuji Hattori

    日本流体力学会年会2010拡張要旨集　2010年

  23. A Study of Volume Penalization Method Applied to High-Order Accurate Schemes

    Wakana Iwakami Nakano, Nozomu Hatakeyama, Yuji Hattori

    Seventh International Conference on Flow Dynamics Proceedings　138-139　2010年

  24. 楕円渦流上のKelvin波の弱非線形相互作用によって誘導される平均流 (非線形波動現象の数理と応用)

    彌榮 洋一, 福本 康秀, 服部 裕司, 廣田 真

    数理解析研究所講究録　1645　90-99　2009年4月

    出版者・発行元： 京都大学

    ISSN： 1880-2818

  25. 楕円渦流上のKelvin波によって誘導される平均流と弱非線形安定性

    彌榮洋一, 福本康秀, 服部裕司

    日本物理学会講演概要集　64　(1)　2009年

    ISSN： 1342-8349

  26. Lagrange変位を用いた楕円渦流の弱非線形安定性

    彌榮洋一, 福本康秀, 服部裕司

    日本物理学会講演概要集　64　(2)　2009年

    ISSN： 1342-8349

  27. 楕円容器内回転流の弱非線形安定性

    彌榮洋一, 福本康秀, 服部裕司

    日本物理学会講演概要集　63　(1)　2008年

    ISSN： 1342-8349

  28. 楕円柱容器内回転流の弱非線形安定性

    彌榮洋一, 福本康秀, 服部裕司

    日本物理学会講演概要集　63　(2)　2008年

    ISSN： 1342-8349

  29. 渦輪の不安定化過程の直接数値シミュレーション:非線形領域における挙動

    服部裕司, 泥谷圭亮, 福本康秀

    日本物理学会講演概要集　62　(2)　2007年

    ISSN： 1342-8349

  30. 渦輪の不安定性の直接数値シミュレーション(共著)

    九州大学応用力学研究所研究集会「乱流現象及び多自由度系の動力学，構造と統計法則」　2007年

  31. 直接数値シミュレーションによる渦輪の曲率不安定性の検証(共著)

    日本流体力学会年会2007講演論文集　2007年

  32. Numerical Detection of a New Instability Mode of a Vortex Ring(jointly worked)

    Proceedings of FEDSM 2005, 5th Joint ASME/JSME Fluids Engineering Conference, July 30-August 2, 2007, San Diego, USA　2007年

  33. Nonlinear Evolution of a Vortex Ring(jointly worked)

    EUROMECH Colloquium 491: Vortex dynamics from quantum to geophysical scales　2007年

  34. Instability of an elliptical flow: Weakly nonlinear analysis

    Y. Hattori, Y. Fukumoto, K. Fujimura

    WIT Transactions on the Built Environment　92　193-201　2007年

    DOI： 10.2495/FSI070181 　

    ISSN： 1743-3509

  35. Nonlinear Evolution of a Vortex Ring(jointly worked)

    EUROMECH Colloquium 491: Vortex dynamics from quantum to geophysical scales　2007年

  36. Nonlinear evolution of disturbed vortex rings

    Yuji Hattori, Yasuhide Fukumoto

    ADVANCES IN TURBULENCE XI　117　310-+　2007年

    ISSN： 0930-8989

  37. Numerical detection of a new instability mode of a vortex ring

    Yuji Hattori, Yasuhide Fukumoto

    FEDSM 2007: PROCEEDINGS OF THE 5TH JOINT AMSE/JSME FLUIDS ENGINEERING SUMMER CONFERENCE VOL 1, PTS A AND B　1111-1118　2007年

  38. 細い渦輪の短波長安定性解析

    服部 裕司

    ながれ　25　(3)　187-190　2006年

    出版者・発行元： The Japan Society of Fluid Mechanics

    DOI： 10.11426/nagare1982.25.187 　

    ISSN： 0286-3154 2185-4912

  39. Evolution of an Elliptical Flow in Weakly Nonlinear Regime(jointly worked)

    Proc. IUTAM Symposium on Computational Physics and New Perspectives in Turbulence　433　2006年

  40. 渦輪の非線形不安定性(共著)

    九州大学応用力学研究所研究集会「乱流現象及び多自由度系の動力学，構造と統計法則」　2006年

  41. 理想磁気渦輪のダイナミクスにおけるエネルギーバランス(共著)

    第55回理論応用力学講演会　2006年

    DOI： 10.11345/japannctam.55.0.217.0 　

  42. 音波による燃焼制御に関する数値シミュレーション研究(共著)

    第20回数値流体力学シンポジウム　2006年

  43. Evolution of an Elliptical Flow in Weakly Nonlinear Regime(jointly worked)

    Proc. IUTAM Symposium on Computational Physics and New Perspectives in Turbulence　433　2006年

  44. ハイリースキュードプロペラ周り流れの数値シミュレーション -キャビテーションモデルの研究-(共著)

    第20回数値流体力学シンポジウム　2006年

  45. ハイリースキュードプロペラ周り流れのシミュレーション(共著)

    第19回数値流体力学シンポジウム　2005年

  46. 非線形領域における渦輪の不安定性(共著)

    日本流体力学会年会2005講演論文集　288　2005年

  47. Nonlinear dynamics of a disturbed vortex ring (jointly worked)

    Conference on Vortex Rings and Filaments in Classical and Quantum Systems　2005年

  48. Nonlinear dynamics of a disturbed vortex ring (jointly worked)

    Conference on Vortex Rings and Filaments in Classical and Quantum Systems　2005年

  49. Weakly Nonlinear Evolution of an Elliptical Flow(jointly worked)

    3rd International Conference on Vortex Flows and Vortex Models　149　2005年

  50. 渦輪の不安定化現象の弱非線形解析(共著)

    九州大学応用力学研究所研究集会「乱流研究の異分野融合と新たな創成」　125　2005年

  51. 非線形領域における渦輪の曲率不安定性(共著)

    第54回理論応用力学講演会　497　2005年

  52. Weakly Nonlinear Evolution of an Elliptical Flow(jointly worked)

    3rd International Conference on Vortex Flows and Vortex Models　149　2005年

  53. 28pWD-9 回転乱流に対するシェルモデルの性質(乱流と輸送(乱流・輸送現象))(領域11)

    服部 裕司, Rubinstein R., 石澤 明宏

    日本物理学会講演概要集　59　(1)　298-298　2004年3月3日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本物理学会

    ISSN： 1342-8349

  54. 渦輪の曲率不安定性:局所安定性解析と弱非線形解析

    服部裕司, 福本康秀

    理論応用力学講演会講演論文集　53rd　2004年

  55. 渦輪の不安定性：非線形性の効果(共著)

    日本流体力学会年会2004講演論文集　704　2004年

  56. Instability of a vortex ring in nonlinear Regime(jointly worked)

    Vortex dynamics and field interactions (Euromech 448)　2004年

  57. Magnetohydrodynamics Motion of Toroidal Mangetic Eddies(jointly worked)

    21st International Congress of Theoretical and Applied Mechanics (ICTAM2004)　FM19L_11458　2004年

  58. Instability of a vortex ring in nonlinear Regime(jointly worked)

    Vortex dynamics and field interactions (Euromech 448)　2004年

  59. Magnetohydrodynamics Motion of Toroidal Mangetic Eddies(jointly worked)

    21st International Congress of Theoretical and Applied Mechanics (ICTAM2004)　FM19L_11458　2004年

  60. ひずみ流中の渦管の弱非線形安定性(共著)

    日本流体力学会年会2004講演論文集　706　2004年

  61. ターボファンエンジン・フロントファンの新駆動方式(共著)

    日本流体力学会年会2004講演論文集　432　2004年

  62. 火炎と音波の相互作用の数値シミュレーション(共著)

    第18回数値流体力学シンポジウム　97　2004年

  63. 短波長極限における渦輪の安定性解析(共著)

    服部 裕司, 福本 康秀

    日本流体力学会年会2003講演論文集　2003　188-189　2003年

    出版者・発行元： 日本流体力学会

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    The linear stability of vortex rings are studied in the short wavelength limit. The Hill-Scrhodinger equation is modified for vortex rings and used in evaluating growth rates analytically. Two types of vortex ring are considered : Kelvin's vortex ring and a Gaussian vortex ring. The first-order instability is significant for both vortex rings as the first-order growth rate is larger than the second-order one in large intervals of ε(=ratio of the core radius to the ring radius).

  64. 渦輪のパラメータ共鳴不安定に対する曲率の効果(共著)

    福本 康秀, 服部 裕司

    日本流体力学会年会2003講演論文集　2003　186-187　2003年

    出版者・発行元： 日本流体力学会

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    We investigate a global stability of Kelvin's vortex ring to three-dimensional disturbances of infinitesimal amplitude. The basic state is a steady asymptotic solution of the Euler equations in powers of the ratio ε, the core radius to the ring radius, retaining the terms to first order. The leadning-oder flow is the Rankine vortex. The effect of ring curvature makes its appearance, as the first-order perturbation to it, in the form of a dipole field, and a local straning field, a quadrupole field, follows at second order. We show that the dipole field causes a parametric resonance instability between a pair of Kelvin waves whose azimuthal wavenumbers are separated by 1. The most unstable modes occur in the short wavelength limit, under the condtraint that the radial and the azimuthal wavenumbers are of the same magnitude, and the maximum growth rate is 165/256ε. Over a wide range of ε, the dipole effect overweighs the straning field effect of O(ε^2), being well known as the Moore-Saffman-Tsai-Widnall instability. The instability mechanism is traced to stretching of disturbance vortex lines not only in the poloidal plane but also in the toroidal direction.

  65. 細い渦輪の線形安定性-局所安定性解析-(共著)

    九州大学応用力学研究所研究集会「乱流研究の異分野融合と新たな創成」　151　2003年

  66. Numerical Study of Sound Scattering by a Vortex Ring(jointly worked)

    Proceedings of AFI 2001　445　2001年

  67. Numerical Study of Sound Scattering by a Vortex Ring(jointly worked)

    Proceedings of AFI 2001　445　2001年

  68. Linear stability of a vortex ring revisited(jointly worked)

    Proceedings of the IUTAM Symposium on tubes, sheets and singularities in fluid dynamics　37　2001年

  69. Linear stability of a vortex ring revisited(jointly worked)

    Proceedings of the IUTAM Symposium on tubes, sheets and singularities in fluid dynamics　37　2001年

  70. 多重動静翼列に対する一体流れ解析の考察（相反転方式羽根車とターボファンジェットエンジンの開発に際して）(共著)

    金元 敏明, 服部 裕司, 武田 秀夫, 伊東 孝彦

    ターボ機械　28　(1)　49-55　2000年

    出版者・発行元： 日本工業出版

    DOI： 10.11458/tsj1973.28.49 　

    ISSN： 0385-8839 1880-2338

  71. 25aV-7 MHD乱流シェルモデルの統計的性質

    服部 裕司, 石澤 明宏

    日本物理学会講演概要集　54　(2)　219-219　1999年9月3日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本物理学会

    ISSN： 1342-8349

  72. Characteristic Time Scales and Energy Transfer in MHD Turbulence(jointly worked)

    Proceedings of IUTAM Symposium on Geometry and Statistics of Turbulence　89　1999年

  73. Characteristic Time Scales and Energy Transfer in MHD Turbulence(jointly worked)

    Proceedings of IUTAM Symposium on Geometry and Statistics of Turbulence　89　1999年

  74. 特別講演 渦・衝撃波と音--直接ナビエ・ストークス・シミュレーション (「スーパーコンピューティングと計算流体科学」SCFS '98)

    井上 督, 服部 裕司, 大沼 盛

    流体科学シンポジウム講演論文集　1998　1-10　1998年9月

    出版者・発行元： 東北大学流体科学研究所

    ISSN： 1344-2236

  75. 音の直接ナビエ・ストークス・シミュレーション

    井上 督, 服部 裕司, 大沼 盛

    年会一般講演　17　49-50　1998年7月

    ISSN： 1342-8004

  76. 2次元MHD減衰乱流の局所解析

    石澤 明宏, 服部 裕司

    年会一般講演　16　373-374　1997年7月

    ISSN： 1342-8004

  77. ヘリコプタ・ロータまわりの流れのシミュレーション (「スーパーコンピューティングと複雑系としての流体科学」SCFS '97)

    服部 裕司, 井上 督

    流体科学シンポジウム講演論文集　1997　113-118　1997年6月

    出版者・発行元： 東北大学流体科学研究所

    ISSN： 1344-2236

  78. ヘリコプター・ローダわりの流れ-渦輪状態とオートローテーション-

    服部 裕司, 秋山 勝哉, 井上 督

    年会一般講演　15　277-278　1996年7月

    ISSN： 1342-8004

  79. 衝撃波と渦の干渉による音の発生

    井上 督, 服部 裕司, 大沼 盛

    年会一般講演　15　275-276　1996年7月

    ISSN： 1342-8004

  80. 28p-E-10 2次元MHD減衰乱流の局所解析

    石澤 明宏, 服部 裕司

    日本物理学会講演概要集. 秋の分科会　1995　(4)　91-91　1995年9月12日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本物理学会

  81. 28p-G-8 2次元MHD減衰乱流のウェーブレット解析

    石澤 明宏, 服部 裕司

    日本物理学会講演概要集. 年会　50　(4)　74-74　1995年3月16日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本物理学会

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書籍等出版物 2

  1. C&Fortranによる数値計算プログラミング入門 改訂版

    服部裕司

    共立出版　2009年4月

  2. C＆Fortranによる数値計算プログラミング入門

    共立出版　2000年

講演・口頭発表等 266

  1. ディープラーニングの流体力学研究への応用可能性 招待有り

    服部裕司

    第37回中部CAE懇話会　2019年11月15日

  2. 機械学習の乱流研究への応用可能性 招待有り

    服部裕司

    京大数理研RIMS共同研究(公開型)「乱流基礎相似則の再検討」　2019年7月25日

  3. ニューラルネットワークによる乱流モデルの開発とその評価 招待有り

    服部裕司

    第14 回 名工大・核融合研 共同セミナー　2019年7月18日

  4. Anisotropic Effects on Stability of Periodic Array of Vortices 招待有り

    Yuji Hattori

    IUTAM Symposium on Vortex dynamics in science, nature and technology　2019年6月27日

  5. Corrected Volume Penalization Method for Direct Numerical Simulation of Compressible Flow and Aeroacoustic Sound 国際会議 招待有り

    Japan-Korea CFD workshop (JKCFD2017)　2017年11月10日

  6. Instability and Transition to Turbulence in Strained Vortices 国際会議 招待有り

    4th International Conference on Mathematical Theory of Turbulence via Harmonic Analysis and Computational Fluid Dynamics　2015年9月24日

  7. 歪んだ渦と曲がった渦の不安定性 招待有り

    応用数学連携フォーラム第38回ワークショップ　2013年12月4日

  8. Instability of a Helical Vortex Tube with Axial Flow 国際会議 招待有り

    Hot Topic Workshop on Fluid Dynamics : Vortex Dynamics, Biofluids and Related Fields　2011年12月12日

  9. 前向き段差による三次元境界層の横流れ不安定性制御効果の検証

    廣田 真, 奥山 太陽, 服部 裕司

    第39回数値流体力学シンポジウム　2025年12月16日

  10. 埋め込み境界法を用いた複雑形状周りの境界層流れの全体安定性解析

    藤井 陽向, 廣田 真, 服部 裕司

    第39回数値流体力学シンポジウム　2025年12月16日

  11. Effects of turbulence on the mechanism of Ranque–Hilsch effect at low Reynolds numbers

    Yuji Hattori, Taihei Yamamoto

    78th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics　2025年11月24日

  12. Mechanisms of Vortex Evolution under Acoustic Excitation in Wing-in-Ground Effect

    Liangkui Tan, Yuji Hattori

    78th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics　2025年11月24日

  13. Investigation of the Growth and Breakdown of Gortler Vortices Evolving in High-Speed Boundary Layers

    Adrian Sescu, Omar Es-Sahli, Zamir Koshuriyan, Yuji Hattori

    78th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics　2025年11月23日

  14. A Low-Dimensional Description of the Vortex Merger Process Driven by Hyperbolic Instability of 2D Taylor-Green Vortex

    Makoto Hirota, Naoya Ueno, Yuji Hattori

    78th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics　2025年11月23日

  15. Nonlinear processes of short-wave instabilities growing in a helical vortex: saturation and turbulent transition

    Daisuke Nishiyama, Yuji Hattori

    78th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics　2025年11月23日

  16. Instability and Dynamics of Vortex Rings, Helical Vortices and Hub Vortices 招待有り

    Yuji Hattori

    d'Alembert seminar, Sorbonne University　2025年10月2日

  17. Super-Resolution Reconstruction of Flow Fields Using Diffusion Model

    Golsa Tabe Jamaa, Takayuki Okatani, Yuji Hattori

    日本流体力学会 年会2025　2025年9月19日

  18. らせん渦における楕円型不安定性の非線形発展

    西山大裕, 服部裕司

    日本流体力学会 年会2025　2025年9月18日

  19. 二次元Taylor-Green渦の双曲型不安定性が引き起こす渦合体

    廣田真, 上野直哉, 服部裕司

    日本流体力学会 年会2025　2025年9月18日

  20. Ranque-Hilsch ヴォルテックスチューブのエネルギー分離における乱流の役割

    山本泰平, 服部裕司

    日本流体力学会 年会2025　2025年9月18日

  21. 乱流シェルモデルのモード間エネルギー輸送：ヘルムホルツ-ホッジ分解の応用

    服部裕司

    RIMS共同研究（公開型）「乱流と渦 」　2025年7月30日

  22. Deformation and breakdown of vortex structure due to rotational-hyperbolic instability of 2D Taylor-Green vortices in rotating fluids

    Naoya Ueno, Makoto Hirota, Yuji Hattori

    77th Annual Meeting of the Division of Fluid Dynamics　2024年11月26日

  23. Suppression of crossflow-induced boundary layer transition on a swept wing by sinusoidal roughness elements

    Makoto Hirota, Yuki Ide, Yuji Hattori

    77th Annual Meeting of the Division of Fluid Dynamics　2024年11月25日

  24. Tripolar Instability of a Strained Lamb-Oseen Vortex

    Aditya Sai, Pranith Ayapilla, Yuji Hattori, Stephane Le Dizes

    77th Annual Meeting of the Division of Fluid Dynamics　2024年11月24日

  25. Rotational-hyperbolic instability and ring-type elliptic instability: new unstable modes of rotating stratified fluids

    Yuji Hattori, Makoto Hirota

    77th Annual Meeting of the Division of Fluid Dynamics　2024年11月24日

  26. Direct Numerical Simulation of the Trailing Edge Noise on a Flat Plate and the Effect of Finlets

    Natsumi Hirao, Makoto Hirota, Yuji Hattori

    77th Annual Meeting of the Division of Fluid Dynamics　2024年11月24日

  27. An Analysis of Self-Organization of Three Dimensional Turbulent Vortical Structure Derived from Interaction between Vortical Flow and Bundle of Vorticity Lines

    Katsuyuki Nakayama, Kaito Uchima, Kazuki Sakurai, Yuji Hattori

    AFI2024　2024年11月19日

  28. The Behavior of Local Geometries of Shock Wave Surfaces Propagating in Turbulent Flow

    Amane Kusuhata, Kento Tanaka, Tomoaki Watanabe, Koji Nagata, Yasumasa Ito, Yuji Hattori

    AFI2024　2024年11月19日

  29. Nonlinear Dynamics of Helical Vortex Disturbed by Long-Wave Instability

    Yuji Hattori, Ivan Delbende, Maurice Rossi

    Twenty-first International Conference on Flow Dynamics　2024年11月19日

  30. Stability of a Lamb-Oseen Vortex in a Tripolar Straining Field

    Aditya Sai, Pranith Ayapilla, Yuji Hattori

    Twenty-first International Conference on Flow Dynamics　2024年11月19日

  31. Effect of Wall Transpiration on Görtler Vortices in High-speed Boundary Layers

    Asmaa Ahaggach, Adrian Sescu, Zamir Koshuriyan, Yuji Hattori

    Twenty-first International Conference on Flow Dynamics　2024年11月19日

  32. The Mechanism of Aeroacoustic Noise Generation in Jet-Wing Interaction under the Wing-in-Ground Effect

    Liangkui Tan, Yuji Hattori

    Twenty-first International Conference on Flow Dynamics　2024年11月20日

  33. Analysis of Trailing Edge Noise from a Flat Plate and Effect of Finlets on the Noise using Direct Numerical Simulation

    Natsumi Hirao, Makoto Hirota, Yuji Hattori

    Twenty-first International Conference on Flow Dynamics　2024年11月20日

  34. On the Breakdown of Gortler Vortices into Fully-Turbulent Boundary Layer

    Matthew Brockhaus, Adrian Sescu, Omar Es-Sahli, Yuji Hattori

    Twenty-first International Conference on Flow Dynamics　2024年11月20日

  35. Applicability limit and time-marching algorithm of special relativistic MHD models extended by two-fluid effects

    Shuntaro Yoshino, Makoto Hirota, Yuji Hattori

    66th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics　2024年10月8日

  36. Stability of a Lamb-Oseen Vortex in a Tripolar Strain Field

    Aditya Sai, Pranith Ayapilla, Yuji Hattori

    日本流体力学会 年会2024　2024年9月26日

  37. 回転流体中の2次元Taylor-Green渦における巨視的不安定性に起因した渦構造の変化

    上野 直哉, 廣田 真, 服部 裕司

    日本流体力学会 年会2024　2024年9月26日

  38. Subgrid-scale modeling of stratified turbulence using a constrained artificial neural network

    Daisuke Nishiyama, Yuji Hattori

    1st European Fluid Dynamics Conference　2024年9月19日

  39. Instability of helical vortices with swirl

    Ivan Delbende, Maurice Rossi, Yuji Hattori, Yonghui Xu

    1st European Fluid Dynamics Conference　2024年9月17日

  40. Topological change of helical vortex disturbed by long-wave instability

    Yuji Hattori, Akihiro Hirano, Ivan Delbende, Maurice Rossi

    1st European Fluid Dynamics Conference　2024年9月17日

  41. 二流体効果によって拡張された特殊相対論的MHDモデルとその数値的可解性

    吉野舜太郎, 廣田真, 服部裕司

    日本物理学会第79回年次大会　2024年9月16日

  42. 成層乱流のLESと機械学習による乱流モデリング

    西山大裕, 服部裕司

    京大 数理解析研究所 RIMS共同研究, 「非平衡な乱流」　2024年7月22日

  43. 波形粗さ要素の適用による後退翼面上の境界層遷移の安定化

    廣田真, 井手優紀, 服部裕司

    日本物理学会2024年春季大会　2024年3月19日

  44. 成層乱流の機械学習による乱流モデリング

    西山大裕, 服部裕司

    日本物理学会2024年春季大会　2024年3月19日

  45. 多孔質による空力騒音低減効果の修正VP法による直接数値シミュレーション研究

    服部 裕司, 中田 圭亮

    第37回数値流体力学シンポジウム　2023年12月16日

  46. Nonlinear Dynamics of Helical Vortex Disturbed by Long-Wave Instability 招待有り

    Yuji Hattori

    IASM-BIRS Workshop on Vortex Dynamics: the Crossroads of Mathematics, Physics and Applications　2023年12月7日

  47. Numerical investigation of wall modeling for LES using convolutional neural network

    Golsa Tabe Jamaat, Yuji Hattori

    76th Annual Meeting of the Division of Fluid Dynamics　2023年11月21日

  48. Nonlinear Evolution of Helical Vortex Disturbed by Long-Wave Instability

    Yuji Hattori, Akihiro Hirano, Ivan Delbende, Maurice Rossi

    76th Annual Meeting of the Division of Fluid Dynamics　2023年11月20日

  49. Quasi-steady state of hub vortex under multi-polar strain caused by three satellite vortices

    Aditya Sai, Pranith Ayapilla, Yuji Hattori

    76th Annual Meeting of the Division of Fluid Dynamics　2023年11月20日

  50. A posteriori test of convolutional-neural-network wall model for large eddy simulation

    Golsa Tabe Jamaa, Yuji Hattori

    日本流体力学会年会2023　2023年9月22日

  51. Quasi-Steady State of a Hub Vortex Under Multi-Polar Strain

    Aditya Sai, Pranith Ayapilla, Yuji Hattori

    日本流体力学会年会2023　2023年9月22日

  52. 回転流体中における2次元Taylor-Green渦の不安定性の非線形発展

    上野 直哉, 廣田 真, 服部 裕司

    日本流体力学会年会2023　2023年9月21日

  53. 長波長不安定性によるらせん渦の崩壊過程

    服部 裕司, 平野 晃大

    日本流体力学会年会2023　2023年9月21日

  54. 平板周り流れから発生する騒音の直接数値シミュレーションによる解析手法の検討

    平尾 菜津美, 廣田 真, 服部 裕司

    日本流体力学会年会2023　2023年9月20日

  55. 円筒管内旋回流れに生じるゆらぎとRanque-Hilsch効果の関連性

    山本泰平, 服部裕司

    日本物理学会第78回年次大会　2023年9月18日

  56. 軸対称渦上の非線形慣性波の数値的探索とその評価

    服部裕司, 阿部哲弥

    日本物理学会第78回年次大会　2023年9月18日

  57. 特殊相対論的プラズマの拡張MHD近似の物理的適用性とラグランジアンの探索

    吉野舜太郎, 廣田真, 服部裕司

    日本物理学会第78回年次大会　2023年9月18日

  58. 機械学習によるLESのための乱流モデリング：SGS応力モデルと壁面モデルの開発 招待有り

    服部裕司

    第76回LES研究会　2023年9月12日

  59. Turbulent transition of helical vortices

    Yuji Hattori, Ivan Delbende, Maurice Rossi

    European Turbulence Conference (ETC18)　2023年9月5日

  60. Assessment of a nonlocal data-driven approach for wall modeling in LES

    Golsa Tabe Jamaat, 服部裕司

    2023年度AIMR-IFS-ISM合同研究会　2023年5月10日

  61. らせん渦の不安定化過程：渦核の乱流遷移の条件

    服部裕司

    日本物理学会2023年春季大会　2023年3月23日

  62. 特殊相対論的プラズマの拡張MHD近似の妥当性検証

    吉野舜太郎, 廣田真, 服部裕司

    日本物理学会2023年春季大会　2023年3月23日

  63. アジョイント法による空力騒音低減を目的とする形状最適化：形状表現の改良の効果

    嶋崎 渉, 服部裕司

    第36回数値流体力学シンポジウム　2022年12月16日

  64. 平面/凹面上における圧縮性乱流境界層の壁面温度による制御

    小澤 郁真, 服部裕司

    第36回数値流体力学シンポジウム　2022年12月16日

  65. 短波長不安定性による渦輪の乱流化過程

    服部裕司

    第36回数値流体力学シンポジウム　2022年12月16日

  66. らせん渦の長波長不安定性のDNSによる線形・非線形解析

    平野 晃大, 服部裕司

    第36回数値流体力学シンポジウム　2022年12月14日

  67. Efficient evaluation of the surface roughness effect on boundary layer using quasi-statically transforming roughness shape

    Takayuki Shirosaki, Makoto Hirota, Yuji Hattori

    75th Annual Meeting of the Division of Fluid Dynamics　2022年11月21日

  68. A data-driven approach using CNN for wall modeling in Large Eddy Simulation

    Golsa Tabe Jamaa, Yuji Hattori

    75th Annual Meeting of the Division of Fluid Dynamics　2022年11月21日

  69. Turbulent transition of helical vortices destabilized by short-wave instability

    Yuji Hattori

    75th Annual Meeting of the Division of Fluid Dynamics　2022年11月21日

  70. Stable a posteriori LES of forced two-dimensional turbulence using shallow artificial neural networks

    Aditya Sai, Pranith Ayapilla, Yuji Hattori

    75th Annual Meeting of the Division of Fluid Dynamics　2022年11月20日

  71. Energy reduction of streamwise streaks in high-speed boundary layer flows via optimally controlled wall deformations

    Omar ES-SAHLI, Adrian Sescu, Mohammed Z Afsar, Yuji Hattori, Makoto Hirota

    75th Annual Meeting of the Division of Fluid Dynamics　2022年11月20日

  72. Laminarizing effect of nonlinearly saturated crossflow vortices sustained by a sinusoidal roughness

    Makoto Hirota, Yuki Ide, Yuji Hattori

    75th Annual Meeting of the Division of Fluid Dynamics　2022年11月20日

  73. Ranque-Hilsch ボルテックスチューブに生じる流れとエネルギー分離現象の関連性

    山本泰平, 服部裕司

    日本流体力学会年会2022　2022年9月29日

  74. 平面/凹面上における圧縮性乱流境界層の直接数値シミュレーション

    小澤郁真, 服部裕司

    日本流体力学会年会2022　2022年9月29日

  75. 人工ニューラルネットワークを使用した強制2次元乱流における LES のアプリオリ分析とアポステリオリ分析

    Aditya Sai, Pranith Ayapilla, 服部裕司

    日本流体力学会年会2022　2022年9月28日

  76. LES におけるチャネル乱流のデータ駆動壁面モデル

    Golsa Tabe Jamaa, 服部裕司

    日本流体力学会年会2022　2022年9月28日

  77. らせん渦の線形不安定性における軸流の向きの効果

    服部裕司, Ivan Delbende, Maurice Rossi

    日本流体力学会年会2022　2022年9月27日

  78. Instability of Curved Vortices 招待有り

    Yuji Hattori

    International Workshop on Turbulence, Vorticity Dynamics and Wind Energy　2022年9月7日

  79. 空力音低減のための多孔質のマクロモデルの検証

    服部裕司, 佐藤泰紀

    日本物理学会第77回年次大会　2022年3月15日

  80. 直接数値計算を用いたRanque-Hilschボルテックスチューブに生じる流れの研究

    山本泰平, 服部裕司

    日本物理学会第77回年次大会　2022年3月15日

  81. 機械学習によるLES乱流モデリング

    服部裕司

    第37回生研TSFDシンポジウム　2022年3月4日

  82. 機械学習による乱流モデリング 招待有り

    服部 裕司

    講習会「流体とインフォマティクス」　2022年1月19日

  83. らせん渦の長波長不安定性の数値シミュレーション研究

    平野 晃大, 服部裕司

    第35回数値流体力学シンポジウム　2021年12月16日

  84. 軸対称渦上の非線形慣性波の特性の研究

    阿部 哲弥, 服部裕司

    第35回数値流体力学シンポジウム　2021年12月16日

  85. 動的変化する壁面粗さ形状を用いた乱流遷移抑制効果の最適化

    城崎 孝之, 廣田 真, 服部裕司

    第35回数値流体力学シンポジウム　2021年12月15日

  86. Ranque-Hilschボルテックスチューブに生じる流れの直接数値シミュレーション

    山本 泰平, 服部裕司

    第35回数値流体力学シンポジウム　2021年12月14日

  87. 二次元乱流における人工ニューラルネットワークを使用したサブグリッドスケール応力モデリング

    アヤピラ アヂィチャ サイ プラニス, 服部裕司

    第35回数値流体力学シンポジウム　2021年12月14日

  88. アジョイント法を用いた空力騒音低減のための形状最適化の数値シミュレーション

    嶋﨑 渉, 服部裕司

    第35回数値流体力学シンポジウム　2021年12月14日

  89. 成層流中の渦列の安定性に対する回転の効果

    服部裕司, 廣田真

    日本流体力学会年会2021　2021年9月23日

  90. 渦上の非線形慣性波の特性の研究

    阿部 哲弥, 服部裕司

    日本流体力学会年会2021　2021年9月23日

  91. データ駆動型アプローチを使用したサブグリッドスケールモデリング

    Golsa Tabe Jamaa, Yuji Hattori

    日本流体力学会年会2021　2021年9月21日

  92. 回転成層流体中の渦列の不安定性

    服部裕司, 廣田真

    日本物理学会2021年秋季大会　2021年9月20日

  93. Anisotropic effects on stability of periodic array of vortices 招待有り

    服部裕司

    東北大学数理科学連携研究センター・パターンダイナミクス数理セミナー　2021年5月7日

  94. 波形粗さ要素による三次元境界層遷移の抑制効果

    廣田真, 井手優紀, 服部裕司

    日本物理学会第76回年次大会　2021年3月14日

  95. らせん渦の不安定化過程の直接数値シミュレーション研究

    服部裕司, Ivan Delbence, Maurice Rossi

    日本物理学会第76回年次大会　2021年3月14日

  96. 多孔質材を用いた空力騒音低減のメカニズムと効果的な貼り付け手法に関する研究

    佐藤 泰紀, 服部裕司

    第33回数値流体力学シンポジウム　2019年11月29日

  97. 機械学習による空力解析手法の開発およびその検証

    豊田 耀山, 服部裕司

    第33回数値流体力学シンポジウム　2019年11月29日

  98. Growth of nonlinear streaky structures and the associated streamwise vortices in high-speed boundary layers

    Adrian Sescu, Mohammed Z. Afsar, Yuji Hattori

    72nd Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics

  99. Nonlinear dynamics of destabilized array of vortices in stratified fluid

    Yuji Hattori, Makoto Hirota

    72nd Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics

  100. Development for a Theoretical Model of Crossflow-induced Boundary-layer Transition

    Makoto Hirota, Yuki Ide, Takahisa Hayashida, Yuji Hattori

    72nd Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics

  101. 不安定密度成層せん断流における鉛直渦度発生の数値シミュレーション

    高橋翠, 廣田真, 服部裕司

    日本流体力学会年会2019　2019年9月15日

  102. 成層流中の渦列の不安定化過程

    服部裕司, 廣田真

    日本流体力学会年会2019　2019年9月15日

  103. Turbulence Modeling using Artificial Neural Network

    Yuji Hattori, Satoshi Miyazaki

    17th European Turbulence Conference (ETC2019)

  104. Prediction and control of boundary-layer transition induced by steady crossflow vortices

    Makoto Hirota, Yuki Ide, Yuji Hattori

    IUTAM Symposium on Vortex dynamics in science, nature and technology

  105. 機械学習による空力解析手法の開発と評価

    豊田 耀山, 服部裕司

    第65回理論応用力学講演会

  106. DNSを用いたエッジトーンのモード遷移の再現

    岩上翔, 小林泰三, 服部裕司, 高橋公也

    日本物理学会第74回年次大会

  107. 成層双曲型不安定性に対する回転の効果

    服部裕司, 廣田真

    日本物理学会第74回年次大会

  108. ニューラルネットワークによる乱流モデルの開発

    服部裕司

    Prometech Simulation Conference　2018年12月

  109. 孤立粗度による横流れ不安定性抑制効果の数値的検証

    廣田 真, 井手 優紀, 林田 貴寿, 服部裕司

    第32回数値流体力学シンポジウム　2018年12月

  110. ニューラルネットワークによるSGS応力のモデリングと性能評価

    宮崎 聡, 服部裕司

    第32回数値流体力学シンポジウム　2018年12月

  111. Magneto-hyperbolic instability: a new instability due to hyperbolic instability and phase shift by Alfven waves

    Yuji Hattori, Makoto Hirota, Masaru Furukawa

    71th Annual Meeting of the Division of Fluid Dynamics　2018年11月

  112. Reduction of Aeroacoustic Noise Generated from a Flow past a Cylinder by Porous Materials

    Yasunori Sato, Yuji Hattori

    71th Annual Meeting of the Division of Fluid Dynamics　2018年11月

  113. Continued Development of a Coupled LES/Stochastic Approach to Jet Noise Prediction

    Joshua Blake, Adrian Sescu, David Thompson, Yuji Hattori

    71th Annual Meeting of the Division of Fluid Dynamics　2018年11月

  114. Magneto-Hyperbolic Instability: a new instability due to hyperbolic instability and phase shift by Alfven waves

    Yuji Hattori

    Satellite meeting of ICFD on Instability and Nonlinear Dynamics of Curved Vortices　2018年11月10日

  115. 後退翼周りの境界層の遷移予測と制御に向けた直接数値解析と非線形安定性解析

    廣田 真, 井手 優紀, 林田 貴寿, 服部裕司

    第56回飛行機シンポジウム　2018年11月

  116. Global Analysis of Strato-Hyperbolic Instability of Stably-Stratified Vortices

    Yuji Hattori, S. Suzuki, M. Khandelwal, M. Hirota

    12th European Fluid Mechanics Conference　2018年9月

  117. DNSを用いたエッジトーンの解析

    岩上翔, 小林泰三, 服部裕司, 高橋公也

    日本物理学会2018年秋季大会　2018年9月

  118. 双曲型よどみ点をもつ渦の不安定性に対する磁場の効果

    服部裕司, 廣田 真, 古川 勝

    日本流体力学会年会2018　2018年9月

  119. 統計的機械学習によるLES乱流モデルの開発

    服部裕司, 宮崎 聡

    第50回流体力学講演会／第36回航空宇宙数値シミュレーション技術シンポジウム　2018年7月

  120. Searching for Turbulence Models for LES by Neural Network

    Yuji Hattori, Satoshi Miyazaki

    US-Japan Workshop on Bridging Fluid Mechanics and Data Science　2018年3月27日

  121. AC磁気ヘリシティ入射が引き起こすプラズマ周辺部のMHD挙動

    廣田真, P. J. Morrison, W. Horton, 服部裕司

    日本物理学会第73回年次大会　2018年3月

  122. 成層双曲型不安定性の発現メカニズム

    服部裕司, 鈴木翔太, Manish Khandelwal, 廣田真

    日本物理学会第73回年次大会　2018年3月

  123. Jet noise prediction via coupling large eddy simulation and stochastic modeling 国際会議

    174th Meeting of the Acoustical Society of America　2017年12月

  124. Numerical simulation of magnetohydrodynamic relaxation controlled by external AC loop voltages 国際会議

    14th International Conference on Flow Dynamics　2017年11月3日

  125. SGS Stress Regression by Neural Network in Isotropic Homogeneous Turbulence 国際会議

    The Fourteenth International Conference on Flow Dynamics　2017年11月

  126. Numerical Study of Wing Noise Reduction by Using Porous Flap 国際会議

    The Fourteenth International Conference on Flow Dynamics　2017年11月

  127. Linear Instability of Compressible Vortex Pair with Axial Flow 国際会議

    The Fourteenth International Conference on Flow Dynamics　2017年11月

  128. Instability and Nonlinear Dynamics of Curved Vortices 国際会議

    17th International Symposium on Advanced Fluid Information　2017年11月

  129. Hyperbolic Instability of Stratified Vortices 国際会議

    The Fourteenth International Conference on Flow Dynamics　2017年11月

  130. Fundamental Mechanism of Fluid-Acoustic Interaction in Edge Tone 国際会議

    17th International Symposium on Advanced Fluid Information　2017年11月

  131. Aeroacoustics of Low Reynolds Number Flows Via Dynamic Hybrid RANS/LES and Stochastic Modeling 国際会議

    17th International Symposium on Advanced Fluid Information　2017年11月

  132. A New Short-Wave Instability of Stratified Vortices 国際会議

    70th Annual Meeting of the Division of Fluid Dynamics　2017年11月

  133. Magnetic helicity balance at Taylor relaxed states sustained by AC helicity injection 国際会議

    59th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics　2017年10月25日

  134. 軸流をもつ渦輪の不安定化過程

    日本物理学会2017年秋季大会　2017年9月

  135. エッジトーンの基礎問題の流体音響解析III

    日本物理学会2017年秋季大会　2017年9月

  136. 風車翼と支柱の干渉により発生する空力騒音の2次元モデルによる直接数値シミュレーション

    日本流体力学会年会2017　2017年8月

  137. Direct numerical simulations of sound generated by 3D compressible flow over a circular cylinder

    日本流体力学会年会2017　2017年8月

  138. Corrected volume penalization method for direct numerical simulation of compressible flow and aeroacoustic sound 国際会議

    Evolution Eq. and Mathematical Fluid Dynamics　2017年7月

  139. Nonlinear Evolution of Destabilized Vortex Ring with Axial Flow 国際会議

    IUTAM Symposium on Dynamics and Topology of Vorticity and Vortices　2017年6月

  140. 交流電圧を用いた磁気ヘリシティ入射による定常電流駆動のシミュレーション

    日本物理学会第72回年次大会　2017年3月18日

  141. 軸流をもつ渦輪の不安定性：曲率不安定性と楕円型不安定性の競合

    日本物理学会第72回年次大会　2017年3月

  142. エッジトーンの基礎問題の流体音響解析II

    日本物理学会第72回年次大会　2017年3月

  143. 渦輪の不安定化過程の直接数値シミュレーション

    第30回数値流体力学シンポジウム　2016年12月

  144. Numerical study on acoustic intensity of edge tone with change of jet velocity 国際会議

    172nd Meeting of the Acoustical Society of America　2016年11月

  145. Stability Criteria for Circular Vortex Tubes with Smooth Vorticity Profiles 国際会議

    13th International Conference on Flow Dynamics　2016年10月12日

  146. Clustering, Enstrophy Growth and Vortex Dynamics of the High Energy (Negative Temperature) State in Quasi-Geostrophic Turbulence 国際会議

    Thirteenth International Conference on Flow Dynamics　2016年10月

  147. Collaboration on Aeroacoustics of Low Reynolds Number Flows Via Dynamic Hybrid RANS/LES and DNS 国際会議

    16th International Symposium on Advanced Fluid Information　2016年10月

  148. Direct Numerical Simulation of Compression Wave generated by High-Speed Train going through a Tunnel 国際会議

    Thirteenth International Conference on Flow Dynamics　2016年10月

  149. Direct Numerical Simulation of Formation of Wing Tip Vortices at Low Reynolds Numbers by Corrected Volume Penalization Method 国際会議

    Thirteenth International Conference on Flow Dynamics　2016年10月

  150. Effects of Density Stratification on Stability of Vortices which Possess Hyperbolic Stagnation Points 国際会議

    Thirteenth International Conference on Flow Dynamics　2016年10月

  151. Fundamental Mechanism of Fluid-Acoustic Interaction in Edge Tone 国際会議

    16th International Symposium on Advanced Fluid Information　2016年10月

  152. Instability and Nonlinear Dynamics of Curved Vortices 国際会議

    16th International Symposium on Advanced Fluid Information　2016年10月

  153. Numerical Analysis of Linear Instability of a Vortex Ring with Axial Flow 国際会議

    Thirteenth International Conference on Flow Dynamics　2016年10月

  154. Vortex Dynamics of the High Energy (Negative Temperature) State in Quasi-Geostrophic Turbulence 国際会議

    16th International Symposium on Advanced Fluid Information　2016年10月

  155. Direct Numerical Simulation of Curvature Instability of a Vortex Ring 国際会議

    11th European Fluid Mechanics Conference　2016年9月

  156. エッジトーンの基礎問題の流体音響解析

    日本物理学会2016年秋季大会　2016年9月

  157. 一様等方性乱流中の渦構造の動的統計解析

    日本流体力学会年会2016　2016年9月

  158. 渦輪の曲率不安定性の直接数値シミュレーション

    日本流体力学会年会2016　2016年9月

  159. 双曲型淀み点を持つ渦の安定性に対する密度成層効果

    日本流体力学会年会2016　2016年9月

  160. Role of Vortex Reconnection in Creation of Strong Vortices 国際会議

    IUTAM Symposium: Helicity Structures and Singularity in Fluid and Plasma Dynamics　2016年4月

  161. 渦対における乱流ゆらぎと平均流の相互作用

    日本物理学会 第71回年次大会　2016年3月

  162. 成層流中の2次元Taylor-Green渦の線形安定性解析

    日本物理学会 第71回年次大会　2016年3月

  163. 埋め込み境界法による空力音直接数値解法の研究

    第29回数値流体力学シンポジウム　2015年12月

  164. 埋め込み境界法による振動円柱および固定円柱をすぎる流れから発生する空力音の直接数値シミュレーション

    第35回 流力騒音シンポジウム　2015年12月

  165. Evolution of mean flow and disturbances in strained vortices 国際会議

    International Workshop on Flow Dynamics & Spintronics, 12-13 November　2015年11月12日

  166. Liner stability analysis of the two-dimensional Taylor-Green vortices in a stratified flow 国際会議

    68th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics　2015年11月

  167. Reduction of aerodynamic sound generated in a flow past an oscillating and a fixed cylinder in tandem 国際会議

    68th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics　2015年11月

  168. Analysis of Complex Spatiotemporal Structures of Vortices in High Reynolds Number Turbulence 国際会議

    15th International Symposium on Advanced Fluid Information　2015年10月

  169. Linear Stability Analysis of Two-dimensional Taylor-Green Vortices in a Stratified Fluid 国際会議

    Twelfth International Conference on Flow Dynamics　2015年10月

  170. Stability Analysis of Vortices with Axial Flow based on Energetics and Its Application 国際会議

    15th International Symposium on Advanced Fluid Information　2015年10月

  171. The continuous spectrum in the Moore-Saffman-Tsai-Widnall Instability 国際会議

    15th International Symposium on Advanced Fluid Information　2015年10月

  172. Vortex Dynamics of the High Energy (Negative Temperature) State in Quasi-geostrophic Turbulence 国際会議

    15th International Symposium on Advanced Fluid Information　2015年10月

  173. 一様等方性乱流中の高渦度領域の動的形状解析 II

    日本物理学会2015年秋季大会　2015年9月

  174. 翼端渦構造とその形成過程の数理モデル

    日本流体力学会年会2015　2015年9月

  175. 乱れた歪み渦における平均流変化のメカニズム

    日本物理学会第70回年次大会　2015年3月

  176. ニューラルネットワークを用いたSGS応力の学習

    第28回数値流体力学シンポジウム　2014年12月

  177. 圧縮性流れに対するVolume Penalization法による空力音の直接数値シミュレーション

    第28回数値流体力学シンポジウム　2014年12月

  178. Development of subgrid-scale model using machine learning 国際会議

    67th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics　2014年11月

  179. Evolution of mean flow and disturbances in strained vortices 国際会議

    67th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics　2014年11月

  180. Nonlinear analysis of explosive growth of collisionless magnetic reconnection in the presence of the effect of finite electron temperature 国際会議

    56th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics　2014年10月29日

  181. A Priori Test of Subgrid-scale Model by Machine Learning in a Turbulent Channel Flow 国際会議

    the Eleventh International Conference on Flow Dynamics　2014年10月

  182. Analysis of Complex Spatiotemporal Structures of Vortices in Turbulence: Extraction of Strong Vortical Clusters in High-Reynolds-Number Turbulence 国際会議

    the 14th International Symposium on Advanced Fluid Information and Transdisciplinary Fluid Integration　2014年10月

  183. Dependence of Axial Flow inside Wing Tip Vortices on Wing Planforms 国際会議

    the Eleventh International Conference on Flow Dynamics　2014年10月

  184. Nonlinear Evolution of Disturbed Compressible Vortex Pair 国際会議

    the Eleventh International Conference on Flow Dynamics　2014年10月

  185. Stability Analysis of Vortices with Axial Flow based on Energetics and its Application 国際会議

    the 14th International Symposium on Advanced Fluid Information and Transdisciplinary Fluid Integration　2014年10月

  186. The Continuous Spectrum in the Moore–Saffman–Tsai–Widnall Instability 国際会議

    the 14th International Symposium on Advanced Fluid Information and Transdisciplinary Fluid Integration　2014年10月

  187. Vortex Dynamics of the High Energy (Negative Temperature) State in Quasi-Geostrophic Turbulence 国際会議

    the 14th International Symposium on Advanced Fluid Information and Transdisciplinary Fluid Integration　2014年10月

  188. 統計的機械学習を用いたチャネル乱流における SGS 応力の回帰

    第92期 日本機械学会流体工学部門 講演会　2014年10月

  189. 軸流をもつ渦のパラメタ共鳴不安定性と波のエネルギー

    日本流体力学会年会2014　2014年9月

  190. 統計的機械学習を用いた新しいSGSモデルの構築に向けて

    日本流体力学会年会2014　2014年9月

  191. 翼端渦構造の翼平面形依存性の数値シミュレーション研究

    日本流体力学会年会2014　2014年9月

  192. 乱れた歪み渦の平均流

    日本物理学会2014年秋季大会　2014年9月

  193. 統計的機械学習を用いた乱流モデルの開発

    京大 数理解析研究所 共同研究集会「乱流研究のフロンティア」　2014年7月

  194. 有限電子温度効果が介在する爆発的磁気リコネクション

    日本物理学会第69回年次大会　2014年3月29日

  195. 歪み渦における局所擾乱の成長過程

    日本物理学会第69回年次大会　2014年3月

  196. 歪んだ渦における局所擾乱の成長：線形不安定性・非線形発展・乱流

    平成25年度NIFS共同研究研究会「MHDおよび流体力学における流れの安定性に関する理論・シミュレーション研究」　2013年12月18日

  197. A Numerical Study of the Effect of Large Deformations of a Trailing Vortex on Its Breakdown 国際会議

    13th International Symposium on Advanced Fluid Information and Transdisciplinary Fluid Integration　2013年11月

  198. Aeroacoustic sound radiated from a flow past an oscillating and a fixed cylinder in tandem 国際会議

    66th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics　2013年11月

  199. Computational Study of Formation of Wing Tip Vortices at Low Reynolds Numbers 国際会議

    Tenth International Conference on Flow Dynamics　2013年11月

  200. Flow Structures and Efficiency of Swimming Fish school: Numerical Study 国際会議

    66th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics　2013年11月

  201. Stability Analysis of Vortices with Axial Flow based on Energetics and its Application 国際会議

    13th International Symposium on Advanced Fluid Information and Transdisciplinary Fluid Integration　2013年11月

  202. The Continuous Spectrum in the Moore-Saffman-Tsai-Windnall Instability 国際会議

    13th International Symposium on Advanced Fluid Information and Transdisciplinary Fluid Integration　2013年11月

  203. 魚群遊泳運動の流体力学的特性の数値シミュレーション研究

    京大 数理解析研究所 共同研究集会「生物流体力学における流れ構造の解析と役割」　2013年11月

  204. Dynamic Geometrical Analysis Of High-enstrophy Structures In Isotropic Turbulence 国際会議

    European turbulence conference 14 (ETC14)　2013年9月

  205. Dynamic geometrical analysis of high-enstrophy structures in isotropic turbulence 国際会議

    JSPS/UK Meeting on Topological Vorticity Dynamics in the Physical Sciences　2013年9月

  206. 一様等方性乱流中の高渦度領域の動的形状解析

    日本物理学会2013年秋季大会　2013年9月

  207. 魚群遊泳運動の流体力学的特性の数値シミュレーション研究

    日本流体力学会年会2013　2013年9月

  208. Evolution of localized disturbances in the elliptical flow 国際会議

    IUTAM Symposium on Vortex Dynamics: Formation, Structure and Function　2013年3月

  209. Modal and non-modal stability of two-dimensional Taylor-Green vortices 国際会議

    IUTAM Symposium on Vortex Dynamics: Formation, Structure and Function　2013年3月

  210. 楕円型不安定性における局所擾乱の成長過程と乱流への遷移

    日本物理学会第68回年次大会　2013年3月

  211. 2次元弱圧縮性乱流の統計的性質と密度分布

    京大 数理解析研究所 共同研究集会「多重物理・多重スケール乱流現象の数理」　2013年1月

  212. 空力音直接数値解析のための圧縮性流れに対するVolume Penalization法の研究

    第26回数値流体力学シンポジウム　2012年12月

  213. Error Analysis of Volume Penalization Method for Two-Dimensional Navier-Stokes Equations 国際会議

    Ninth International Conference on Flow Dynamics　2012年9月

  214. 連続型マスク関数を用いたVolume Penalization法の誤差解析

    日本流体力学会年会2012　2012年9月

  215. 2次元テイラー-グリーン渦のモード安定性解析

    日本流体力学会年会2012　2012年9月

  216. Evolution of localized disturbances in the elliptical instability 国際会議

    9th European Fluid Mechanics Conference　2012年9月

  217. A Study of Volume Penalization Method for Direct Numerical Simulation of Aeroacoustic Sound 国際会議

    Ninth International Conference on Flow Dynamics　2012年9月

  218. Statistical properties and formation of sheet structures in two-dimensional decaying weakly compressible turbulence 国際会議

    9th European Fluid Mechanics Conference　2012年9月

  219. Error Analysis for the Volume Penalization Method with Continuous Mask Functions 国際会議

    Ninth International Conference on Flow Dynamics　2012年9月

  220. 4D visualization of isotropic turbulence and dynamics of high-enstrophy structures 国際会議

    International Conference on Simulation Technology (JSST2012)　2012年9月

  221. Statistical Properties of Two-Dimensional Decaying Weakly Compressible Turbulence 国際会議

    Ninth International Conference on Flow Dynamics　2012年9月

  222. A Numerical Study of the Effect of Large Deformations of a Trailing Vortex on Its Breakdown 国際会議

    12th International Symposium on Advanced Fluid Information and Transdisciplinary Fluid Integration　2012年9月

  223. Improvement of Reality of CG Motion Pictures by Hydrodynamic Effects: Effects of Turbulence 国際会議

    12th International Symposium on Advanced Fluid Information and Transdisciplinary Fluid Integration　2012年9月

  224. Contour Dynamics of Vortex Rings with Swirl and Magnetic Field 国際会議

    12th International Symposium on Advanced Fluid Information and Transdisciplinary Fluid Integration　2012年9月

  225. Modal Stability Analysis of a Helical Vortex Tube with Axial Flow 国際会議

    12th International Symposium on Advanced Fluid Information and Transdisciplinary Fluid Integration　2012年9月

  226. Effects of Axial Flow on the Curvature Instability of a Helical Vortex Tube: Modal Analysis 国際会議

    23rd International Congress of Theoretical and Applied Mechanics　2012年8月

  227. Motion of axisymmetric magnetic eddies with swirl 国際会議

    IUTAM Symposium on Topological Fluid Dynamics　2012年7月

  228. 軸流をもつらせん渦の不安定性

    第61回理論応用力学講演会　2012年3月

  229. swirlをもつ磁気渦輪のcontour dynamicsとその一般化

    日本物理学会第67回年次大会　2012年3月

  230. Volume Penalization法の誤差低減法

    第25回数値流体力学シンポジウム　2011年12月21日

  231. Volume Penalization 法による圧縮性流れの高精度シミュレーション

    第25回数値流体力学シンポジウム　2011年12月

  232. Stability of a helical vortex tube with axial flow 国際会議

    APS 64th Annual DFD Meeting　2011年11月21日

  233. Error Reduction for the Volume Penalization Method 国際会議

    The eighth International Conference on Flow Dynamics　2011年11月9日

  234. Development of volume penalization method for simulation of flow around complex bodies 国際会議

    CCS Symposium Autumn 2011　2011年11月2日

  235. A Numerical Study of the Effect of Large Deformations of a Trailing Vortex on Its Breakdown 国際会議

    11th International Symposium on Advanced Fluid Information and Transdisciplinary Fluid Integration　2011年11月

  236. Improvement of Reality of CG Motion Pictures by Hydrodynamic Effects 国際会議

    11th International Symposium on Advanced Fluid Information and Transdisciplinary Fluid Integration　2011年11月

  237. Initial Condition Dependency in Two-Dimensional Decaying Compressible Turbulence 国際会議

    Eighth International Conference on Flow Dynamics　2011年11月

  238. New Exact Solutions for Vortex Rings with Swirl and Magnetic Field 国際会議

    11th International Symposium on Advanced Fluid Information and Transdisciplinary Fluid Integration　2011年11月

  239. The Instability of a Helical Vortex Tube with Axial Flow 国際会議

    11th International Symposium on Advanced Fluid Information and Transdisciplinary Fluid Integration　2011年11月

  240. 2次元弱圧縮性減衰乱流の初期条件依存性

    国立天文台研究集会「天文学を中心とした理工学での乱流研究」　2011年10月

  241. 軸流をもつらせん渦のモード安定性解析

    日本物理学会2011年秋季大会　2011年9月

  242. 軸流をもつらせん渦の短波長安定性解析

    日本流体力学会年会2011　2011年9月

  243. 渦対の形成過程の数値解析

    ＲＩＭＳ研究集会「オイラー方程式の数理：カルマン渦列と非定常渦運動100年」　2011年7月

  244. swirlをもつ磁気渦輪のcontour dynamicsと定常進行解

    日本物理学会第66回年次大会　2011年3月

  245. Axisymmetric Steady Magnetic Vortices with Swirl 国際会議

    The Tenth International Symposium on Advanced Fluid Information and Transdisciplinary Fluid Integration　2010年11月

  246. Normal-Mode Stability Analysis of a Helical Vortex Tube 国際会議

    The Tenth International Symposium on Advanced Fluid Information and Transdisciplinary Fluid Integration　2010年11月

  247. Numerical Study of Formation of a Vortex Pair by Realistic Simulation 国際会議

    5th International Congress on Vortex Flow and Vortex Methods　2010年11月

  248. Development and Application of the Volume Penalization Method with Spectral-like Accuracy for Open Flow Conditions 国際会議

    Euromech Fluid Mechanics Conference - 8　2010年9月16日

  249. Realistic DNS of Vortex Pair Formation 国際会議

    The 8th Euromech Fluid Mechanics Conference　2010年9月

  250. 渦対の形成過程の現実的数値シミュレーション

    日本流体力学会年会2010　2010年9月

  251. 渦対形成過程の直接数値シミュレーション研究

    日本物理学会2010年秋季大会　2010年9月

  252. らせん渦の線形安定性解析：ノーマルモード解析と短波長解析の関係

    ＲＩＭＳ研究集会「オイラー方程式の数理：力学と変分原理250年」　2010年7月

  253. 機械学習と数値気象モデルを組み合わせた風速予測

    統計数理研究所研究集会『乱流の統計理論とその応用』　2010年3月

  254. 高精度数値解法による渦対形成過程の直接シミュレーション

    日本物理学会第65回年次大会　2010年3月

  255. WRFデータと観測データによる自己学習型短時間風況予測システムの開発

    第23回数値流体力学シンポジウム　2009年12月

  256. Assessment of Volume Penalization Method for Direct Numerical Simulation of Incompressible Flows 国際会議

    The Ninth International Symposium on Advanced Fluid Information and Transdisciplinary Fluid Integration　2009年11月

  257. Local Stability Analysis of Fat Vortex Rings 国際会議

    The 62nd Annual Meeting of the American Physical Society’s Division of Fluid Dynamics, Minneapolis, USA　2009年11月

  258. Nonlinear Dynamics of Disturbed Vortices 国際会議

    The Sixth International Conference of Flow Dynamics　2009年11月

  259. Volume Penalization 法による渦対生成の数値解析研究

    九州大学応用力学研究所共同利用研究集会「乱流現象及び非平衡系の多様性と普遍性」　2009年11月

  260. Lagrange変位による平均流の導出と弱非線形振幅方程式

    日本流体力学会年会2009　2009年9月

  261. Lagrange変位を用いた楕円渦流の弱非線形安定性

    日本物理学会2009年秋季大会　2009年9月

  262. 渦輪の安定性：swirlの効果

    日本物理学会2009年秋季大会　2009年9月

  263. Curvature instability of vortical structures 国際会議

    Bifurcations and Instabilities in Fluid Dynamics, Third International Symposium, Nottingham, UK　2009年8月

  264. 渦運動と音波：Hill の球形渦の場合

    ＲＩＭＳ研究集会「オイラー方程式の数理：渦運動と音波１５０年」　2009年7月

  265. 太い渦輪の線形安定性

    日本物理学会第64回年次大会　2009年3月

  266. 楕円渦流上のKelvin波によって誘導される平均流と弱非線形安定性

    日本物理学会第64回年次大会　2009年3月

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共同研究・競争的資金等の研究課題 29

  1. 臨界型非線型偏微分方程式の非線型境界条件における臨界性の発見

    小川 卓克, 高橋 太, 瀬片 純市, 服部 裕司, 猪奥 倫左, 勝呂 剛志, 中里 亮介

    2025年4月 ～ 2030年3月

  2. 音声情報処理技術の応用による乱流ゆらぎの普遍法則の解明

    服部 裕司

    2025年6月 ～ 2028年3月

  3. 強化学習による空力騒音低減のための最適化法の確立

    服部裕司

    2025年6月 ～ 2026年5月

  4. らせん渦の乱流遷移過程の研究：不安定性に基づく体系的理解の確立

    服部 裕司

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2021年4月1日 ～ 2025年3月31日

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    本研究の目的は、らせん渦が不安定化し乱流遷移する過程と、遷移後の流れの性質を、物理的素過程としての不安定性に基づいて体系的に解明することである。らせん渦を特徴づける複数のパラメータ（太さ・捩り・軸流・本数・レイノルズ数）と擾乱の性質に対する依存性の全貌を明らかにする。 令和5年度は、弱非線形理論による非線形飽和の条件と乱流遷移の判定条件の導出を、楕円型不安定性の基本モード以外の他のモードや曲率不安定性モードについて行った。これを、これまでの直接数値シミュレーション結果と比較し、非線形飽和の条件と乱流遷移の判定条件の評価を行った。その結果、曲率不安定性の場合は非線形飽和の振幅は小さいが、数値シミュレーションのレイノルズ数では粘性飽和の振幅の方が小さくなるため、非線形飽和よりも粘性飽和が起こりやすいことが明らかとなった。さらに、短波長不安定性のらせん渦のパラメータに対する依存性について、 (1) 軸流依存性、(2) ピッチ（捩り）依存性に関する研究を行った。軸流がある場合に発生する楕円型不安定性のモードが変わり、非線形飽和の振幅が小さくなることがわかった。数値シミュレーションでは高いレイノルズ数のときには乱流遷移が起こるが、低いレイノルズ数の場合には非線形飽和が起こることがわかった。また、ピッチを大きくすると、ピッチの値によってはひずみが小さくなり、楕円型不安定性が現れずに曲率不安定性のみが現れることもわかった。

  5. らせん渦の乱流遷移過程の研究：不安定性に基づく体系的理解の確立

    服部 裕司

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2021年4月 ～ 2025年3月

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    本研究の目的は、らせん渦が不安定化し乱流遷移する過程と、遷移後の流れの性質を、物理的素過程としての不安定性に基づいて体系的に解明することである。これにより、らせん渦を特徴づける複数のパラメータ（太さ・捩り・軸流・本数・レイノルズ数）と擾乱の性質に対する依存性の全貌を明らかにする。 令和3年度は、乱流遷移の端緒となる不安定性の全貌を明らかにすることを目的として、らせん渦の線形不安定性で理解が十分でない短波長不安定性についての研究を行った。研究代表者が作成した数値シミュレーションコードと、らせん対称性を利用する研究協力者の数値シミュレーションコードの二つの方法による結果を比較検討し、らせん渦の曲がりに起因する曲率不安定性と、ひずみに起因する楕円型不安定性について、どちらの手法でも正しく捉えられることを確認した。らせん渦の不安定モードの構造と成長率は、太さが小さい極限では渦輪の場合と一致する。渦輪の場合の数値シミュレーション結果および理論との比較を行い、実際によく一致することを確認した。軸流の向きによって不安定性の成長率や波数の範囲が異なることを発見した。これは捩りが対称性を破る効果と解釈することができる。また、らせん渦の本数と捩りによってひずみの強さが大きく変化し、楕円型不安定性の強さが変化することも示された。特に本数が1で捩りを決めるピッチが0.7の場合には、ひずみが弱くなり、相対的に曲率不安定性が強くなることも示された。以上のように、短波長不安定性のパラメータ依存性を詳細に明らかにした。この結果は、乱流遷移する過程と遷移後の流れの性質を明らかにするための出発点として重要なものである。

  6. 臨界型非線形数理モデルにおける高次数理解析法の創造

    小川 卓克, 高橋 太, 岩渕 司, 猪奥 倫左, 服部 裕司, 前川 泰則, 瀬片 純市, 川島 秀一, 林 仲夫

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (S)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (S)

    研究機関：Tohoku University

    2019年6月 ～ 2024年3月

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    研究代表者の小川は移流拡散方程式の高次元における時間大域的挙動について, 2次モーメントが有限の場合に有限時刻での解の爆発に関する最良と思われる初期条件に対する十分条件を同定し, さらに和久井洋司氏と共に初期2次モーメントが非有界の場合に解が有限時刻で爆発するか, 大域的に存在しても有界にとどまらないことを示した. また研究協力者の黒木場正城氏と共同で, 高速拡散型の退化移流拡散方程式の時間大域挙動を研究し, 時間大域解の時間無限遠での挙動がTalenti型の解に漸近することをEntropy dissipation 法と一般化対数Sobolev不等式を用いて示した. さらに黒木場正城氏と共同で, 二つの成分の非線形連立放物型問題であるKeller-Segel 方程式の緩和時間無限大極限を考察した. この問題は化学物質の拡散が粘菌体の挙動よりも遅い場合を記述する問題で, 緩和時間極限の特異極限問題をFujita-Katoの原理に従うスケール臨界空間において証明した. 証明には臨界スケールにおける放物型方程式の最大正則性と, 複数の実補間空間を組み合わせた埋め込みなどの議論を必要とする. 結果として従来知られていなかった, 初期層を伴う特異極限が質量有限の現実的なモデル設定の下で空間3次元以上の臨界スケール空間で証明された. また上記の研究に関連して, Shannonの不等式の一般化を研究し, 久保英夫氏(北大理)と勝呂剛志氏(東北大理・博士学生)らとともに, 対数型Sobolevの不等式のより弱い形態であるBecknerの不等式を考察し, その双対であるShannonの不等式と定数の漸近的最良性を証明するとともに, 対数型重みによる不確定性不等式の再良版を証明した. この不等式からHeisenbergの不確定性原理をはじめそのL1版などが導出される.

  7. 流体と燃焼の数学解析と未発見原理の創発

    小川 卓克, 岩渕 司, 丸田 薫, 服部 裕司, 石毛 和弘, 千頭 昇

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)

    研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)

    研究機関：Tohoku University

    2017年6月 ～ 2023年3月

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    ・瀬楽健斗氏と共同で, 対数型Sobolev不等式の証明を吟味し, 分数べきLaplacianの場合への拡張, および情報理論におけるShannonの不等式を$L^p$において精密化することによりBoltzmann-Shannonのエントロピーを用いて, Heisenbergの不確定性原理の$L^p$版への拡張を示した. ・清水扇丈氏と共同で, Boltzmann方程式の軟解の大域解の一意性を従来時空混合空間において示されていたものを, それよりやや広い空間であるBochner空間において示した. 証明には, Ukai, Yangらによって得られていた, Maxwellianのまわりの線形化Boltzmann方程式の解作用素のスペクトル構造, および消散性を最大正則性により示すことにより得られた. ・研究支援者の千頭 昇氏と圧縮性Navier-Stokes-Poisson方程式の可解性を混合型臨界Besov空間で論じ, Lagrange座標系による連立系の表現と, Chemin-Lerner流の最大正則性を応用して大域可解性を論じた. ・山根由経氏と共同で藤田型非線形熱方程式の臨界空間での適切性・非適切性に関連して, スケール臨界空間での可解性を一般化臨界Besov空間を導入して, そこにおける積評価と最大正則性を用いて適切性を証明した. ・東北大 知のフォーラムにおける滞在型国際集会において, 燃焼実験による圧縮性Navier-Stokes方程式の解の分岐について研究討論を実施した.

  8. 大規模数値解析を用いた管楽器の発音機構の解明とその応用

    高橋 公也, 服部 裕司

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    研究機関：Kyushu Institute of Technology

    2019年4月 ～ 2022年3月

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    九州大学および名古屋大学のスーパーコンピューターを用いて圧縮性流体の大規模計算を行い、以下の項目の研究を行った。 1) DNSを用いた2次元のエッジトーンおよびエアジェット楽器の解析: 2次元エアジェット楽器のモデルの解析を行い。Lighthillの音源分布を計算し、項目２のHoweのエネルギー推論の結果と比較検討した。その結果、エッジに近いジェットの後流で音源が強くなり、項目２の解析と整合性があることが確認された。 2) LESを用いた3次元エアジェット楽器の解析: 流体計算と音響計算を行い、Howeのエネルギー推論(HEC)を用い小型エアジェット楽器の歌口近傍での音響エネルギーの発生と吸収を定量的に評価する手法を確立した。音響エネルギーはジェットの後流で主に発生する。この成果をまとめた原著論文を発表した。さらに、現実のオルガンパイプの解析を行い、フットの形状と楽器の発振の安定性の関係について明らかにした。また、音孔の付いたオカリナのモデルの解析を行い、ピッチの変化を再現した。エアジェット楽器の音源となるエッジトーンの３次元モデルの解析を行った。 3) 音孔の開閉に伴う発振音の変化の再現: 2つの音孔を持つ管楽器の2次元モデルの解析を行い。音孔の開閉に伴うピッチの動的な変化を再現した。遅延方程式モデルの解析では、音孔や管体の凹凸を考慮した正負の遅延があるモデルの解析を進めた。 4) シングルリード木管楽器と金管楽器のマウスピース内での音の発生: DNSを用いた2次元モデルの解析を行った。口腔を取り付け唇振動を再現したモデルを用い、現実の波形に近い波形を再現することに成功した。

  9. 双曲型不安定性と波動の位相シフトが生み出す新しい型の流体力学的不安定性の研究

    服部 裕司

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    研究機関：Tohoku University

    2017年4月 ～ 2020年3月

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    (1) 双曲型よどみ点をもつ回転流の不安定性：別種の波動によるパラメタ共鳴不安定性の解明のため、双曲型不安定性と回転の効果により生ずる慣性波が協働して生み出すパラメタ共鳴不安定性の発現の条件と回転の強さの関係を研究した。1 次元周期渦列および2 次元周期渦列を対象とし、局所安定性解析および固有モード安定性解析により、回転が弱い場合に双曲型不安定性が強くなること、回転が強くなると逆に双曲型不安定性弱くなり安定化することを明らかにした。また、渦と逆向きの回転を与えた場合には遠心力不安定性が発生することもわかった。楕円型不安定性を加えた3種類の不安定性の相対的な強さの比較を行い、回転の向きと強さ、渦列のパラメタに対する依存性を明らかにした。 (2) 双曲型よどみ点をもつ電磁流体の不安定性：前年度に続き、双曲型不安定性と磁場の効果により生ずるアルヴェーン波が協働して生み出すパラメタ共鳴不安定性の発現の条件と磁場の強さの関係を研究した。双曲型不安定性とアルヴェーン波が協働して生み出すパラメタ共鳴不安定性が存在するという前年度の局所安定性解析による結果を、固有モード安定性解析により裏付けることができた。また、2 次元周期渦列に加えて1 次元周期渦列を対象とし、新しく発見したパラメタ共鳴不安定性が一般に存在することを示した。 (3) 密度成層および回転の効果を受ける双曲型よどみ点をもつ流れの不安定性：複合的な効果によるパラメタ共鳴不安定性の解明のため、まずメソスケールの気象現象や惑星大気で重要となる密度成層と回転の複合的な効果を扱った。成層双曲型不安定性の特性が回転と成層の強さによってどのように変化するかを局所安定性解析と固有モード安定性解析により明らかにした。

  10. 管楽器の発音機構の基礎問題

    高橋 公也, 高見 利也, 小林 泰三

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    研究機関：Kyushu Institute of Technology

    2016年4月 ～ 2020年3月

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    本研究の目的は、管楽器の発音機構の物理的な解釈を与えることである。解析には、流体音響的なアプローチと遅延方程式を用いたアプローチの2種類の方法が使われる。 流体音響的なアプローチの成果は以下の通りである。1) DNSを用いて２次元エッジトーンの厳密解析を行い、ジェットの流速の上昇によって起きる１モードから２次モードへの遷移を再現することに成功した。両モードとも、音響エネルギーが流速の５乗に比例する双極子音源であるが、２次モードの方がエネルギーが相対的に小さい。2)エアリード楽器の解析では、ヘルムホルツ共鳴器を共鳴体として持つオカリナのLESを用いた３次元解析に成功した。また、小型エリード楽器の３次元モデルの解析を行い。Howeのエネルギー推論を用いて音響エネルギー発生の評価を行ない、実験の結果と定性的定量的によく一致することを確認した。 3)クラリネットのマウスピースのLESを用いた３次元解析を行い流体音の発生を確認した。4)音孔の開閉(トポロジー変化を伴う動的境界問題)を再現する方法を確立し、開閉に伴う音場と流体場の変化を再現することに成功した。 遅延方程式の解析では、前年度に引き続き２重遅延系の解析を行った。遅延応答関数の非分散極限(特異摂動極限)では、遅延比が有理数になる場合には多次元写像に帰着できることを示し、その写像の性質を介して、通常の分散状態の２重遅延系の分岐構造やアトラクターの性質を議論できることを解析的数値的に示した。この研究成果は、管楽器のような複数の音孔を持つ複雑な多重遅延系の発音機構の解析の基礎となるものである。

  11. 多階層力学系への変分法的アプローチによる高温プラズマの爆発的崩壊機構の理論研究

    廣田 真, 服部 裕司

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

    研究種目：Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

    研究機関：Tohoku University

    2013年4月 ～ 2016年3月

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    高温プラズマにおいて起こる爆発的な磁気リコネクション(磁力線のつなぎ換え)の機構を明らかにするため、電子慣性と電子温度の効果を含んだ2流体プラズマモデルを用いて、テアリング不安定性の非線形発展を解析した。高解像度の数値シミュレーションを行うことにより、非線形段階の不安定成長には爆発的な傾向があることがわかり、その際、X型の電流シートがリコネクション点の近傍で局所的に発生し、拡大していくことを発見した。変分法に基づいた理論的考察により、このような局所的な磁気リコネクションが効率的に磁気エネルギーを解放していることを示し、新しい爆発的成長速度のスケーリング則を提案した。

  12. 渦の非モード不安定性とバイパス遷移の数理：流れの安定性の統合理論の構築に向けて

    服部 裕司, 福本 康秀, 岩上 わかな

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    研究機関：Tohoku University

    2012年4月 ～ 2015年3月

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    渦は流れの基本構造であり、その安定性は流れの性質を理解するための出発点である。渦が不安定化し乱流に遷移する過程を解明するために、遷移的成長と局所擾乱による不安定化過程を理論的かつ数値シミュレーションにより研究した。その結果、遷移的成長においてはひずみ流れによる渦の伸長効果が重要なメカニズムであることを明らかにした。また、短い波長をもつ局在した擾乱（局所擾乱）の不安定成長が、短波長擾乱の理論による予測と合うこと、さらにいくつかの段階をへて乱流に遷移する過程を解明した。

  13. 渦の3次元非線形不安定性理論のためのラグランジュ的流体力学の構築

    福本 康秀, 服部 裕司

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    研究機関：Kyushu University

    2009年 ～ 2011年

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    非粘性非圧縮流体中の円柱渦は中立安定であるが,対称性を破る摂動を受けると不安定化する.オイラー的扱いでは,波が非線形的に誘起する平均流の計算が困難である.ラグランジュ変数を用いて平均流をあいまいさなく計算する方法を開発し,振幅方程式の係数を振幅について3次まですべて決定した.従属変数の規格化によって正準ハミルトン方程式に帰着できた.また, WKB法を用いて渦流の短波長安定性を調べ,ノーマルモード解析の補完を行った.

  14. 曲がりをもつ渦構造の非線形ダイナミクス

    服部 裕司

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    2008年 ～ 2011年

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    渦は流れの基本構造である。本研究は渦のふるまいに対する曲がりの普遍的な効果を明らかにすることを目的としている。曲がりをもつ渦構造として太い渦輪・らせん渦などの具体例を取り上げ、不安定性と非線形ダイナミクスについて理論的に調べ、これを一般的な渦構造に展開した。さらに、多くの渦に存在する軸流の効果を理論および数値シミュレーションにより明らかにした。得られた知見を利用し、乱流の統計法則の精密化を行った。

  15. 複雑形状物体を含む流れの直接数値シミュレーション 競争的資金

    2009年4月 ～

  16. 特殊な挙動をする流体の数理的研究

    中木 達幸, 大森 克史, 辻川 亨, 福本 康秀, 服部 裕司, 坂上 貴之, 木村 正人

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Hiroshima University

    2006年 ～ 2009年

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    流体の挙動を数理的な側面から解析した.一般的な流体を扱うのではなく,次の特殊な状況に特化した. (1)数点の回りで渦ができる問題:渦の強さと初期位置にある対称性を仮定した場合を扱い,その挙動の解明を行った. (2)ドーナツ状の渦の問題:理論解析により,渦構造の不安定化を研究した. (3)1～2種類の流体問題:コンピュータシミュレーションのための数値計算法について,保存すべき量の保存性や,効率的かつ自然な界面決定に着目して,開発と研究を行った.

  17. トポロジー的変分原理による渦管の3次元運動とその最適性の追求

    福本 康秀, 服部 裕司, 服部 裕司

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    研究機関：Kyushu University

    2007年 ～ 2008年

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    非圧縮流体中を運動する定常渦流は「インパルス一定の拘束条件下での等循環面上のエネルギー極大/極小状態である」を証明した. これより導かれる変分原理を高レイノルズ数での渦輪の運動に適用して, 速度公式を大幅に改善した. また, 低レイノルズ数極限で, すべての時刻にわたって渦輪の運動速度を書き下した. この解より決定した最適渦輪のパラメータは実験データと符合する. さらに, トポロジー的変分原理に立脚して, 渦管に立つ波のエネルギーと非線形的に誘導される平均流を計算した.

  18. タンデムロータ型インテリジェント風力発電機の研究開発:風車ロータの好適化

    金元 敏明, 服部 裕司

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    研究機関：Kyushu Institute of Technology

    2005年 ～ 2006年

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    本風力発電機は,(1)低風速下では前後段風車ロータが互いに逆方向に回転し,(2)後段風車ロータの最高回転速度付近で定格運転に達し,(3)その後は雨風車ロータが同方向に回転して出力一定運転となる.これを実現させるため,二重回転電機子方式二重巻線形誘導発電機を試作して特性を把握するとともに,風洞と数値実験により,風車ロータ形状の好適化を図った. 1.発電機 風車ロータとの連携運転が可能なことを確認し,同期回転速度以上では入力側からも出力が取り出せることを明らかにした. 2.好適な前後段風車ロータ径比 前段ブレードの形状によらずD=(後段径/前段径)=1までは後段風車ロータ径の増加とともに出力は増大するが,D=0.84以下では相対回転速度が遅い領域で後段風車ロータが前段風車ロータと同方向に回転する能力があるのに対し,D=0.84以上になると前段風車ロータが後段風車ロータと同方向に回転する.本着想に沿いかつ高出力が得られる直径比はD=0.84付近となる. 3.前後段風車ロータの好適な軸間距離 前後段ブレード形状によって出力と回転トルクに違いはあるものの,前後段風車ロータの軸間距離が近いほど高出力が得られる. 4.風車ロータ周りの流れ 軸方向速度成分は風車ロータを通過する毎に遅くなるが,前後段風車ロータが同方向に回転すると後段風車ロータのハブ側で上流側に向かう流れが生じ,前段風車ロータの過回転を抑制する. 5.好適ブレード形状の提案 後段風車ロータに流入する流れを考慮し,前段風車ロータ径の50%内側では,前段風車ロータに流入する流れをそのまま後段風車ロータに流すため,無作用翼素の採用を提案した. 6.空力騒音の把握 単段風車ロータのみの場合に比べてタンデム風車ロータの等価騒音レベルは高く,相反回転時のほうが同方向回転時より高い.しかし,後段風車ロータ径が小さいと騒音が低くなることは喜ばしい.

  19. ハミルトン力学系的視点に立つ渦の3次元非線形安定性理論

    福本 康秀, 服部 裕司

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    研究機関：KYUSHU UNIVERSITY

    2004年 ～ 2005年

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    渦線の曲率効果に起因するKelvinの渦輪の新しい3次元不安定メカニズム「曲率不安定性」を発見した.固有関数を陽に書き下すことに成功し,増幅率の高波数領域での漸近形を求めた.ハミルトン力学系のKreinの理論の観点から,スペクトル構造を数学的に明らかにした. XeClエキシマレーザー・パルスのCoコート基板上への照射を繰り返すことによって,不安定化した渦輪の生成に成功した.凍結パターンの電子顕微鏡画像の解析から,4種類の不安定モードを同定した. Kelvinの渦輪の弱非線形安定性解析を行った.導出した振幅方程式の数値解析によって,系が一般にカオス状態に陥ることを見出した.並行して直接数値計算を行って,Widnall不安定性の詳細な挙動を明らかにした. ひずみ流中の楕円渦上の屈曲Kelvin波攪乱(方位波数m=1,-1)の振幅の弱非線形発展方程式について,SO(2)xO(2)対称性にかかわるHamilton的ノーマルフォームによってその可能な形を絞り,非回転モードについて,係数の値を具体的に計算した.非線形効果で成長は飽和する.しかし,m=3,4のKelvin波と3波共鳴を起こして屈曲モードが2次不安定を起こすことを,振幅方程式の解析によって示した. Dysonの方法を3次元に拡張することによって,渦核の有限太さの効果を系統的に取り込むことができるBiot-Savart積分の漸近展開法を開発した.これをらせん渦管まわりの流速場の計算に適用した.渦核近傍では,核内の構造の反映である双極子場の寄与を無視できない. 電磁流体中の磁気渦の運動について,コントゥア・ダイナミクスによる定式化を行った.厳密解の族を発見し,これがエネルギーバランスにおいて重要な役割を担っていることを,渦界面の数値計算と直接数値シミュレーションにより明らかにした.

  20. 数理流体問題における低次元的な解の数値解析と数学解析

    中木 達幸, 福本 康秀, 木村 正人, 鈴木 厚, 大森 克史, 服部 裕司, 坂上 貴之, 長藤 かおり

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    2003年 ～ 2005年

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    (1)Euler方程式に支配される2次元流体上の渦糸の挙動に関して研究した。(i)5つの渦糸のある相対的定常状態を調べた。その結果、ある不安定な定常状態から緩和振動がおこすことがあるとの数値シミュレーション結果を得、それが正しいことを数学的に証明した。また、緩和振動する4つの渦糸群、3つの渦糸群を発見し、その数学的な裏付けを得た。(ii)渦同士が接近すると数値計算が困難になる。特に渦点群が激しい振動を起こす場合、この困難性が顕著に現れる。これに対し、天体力学の問題で使用されている手法を念頭に入れ、それを改良した方法を適用することにより、この数値的な困難性を克服することに成功した。 (2)極に固定された渦糸を持つ球面の上での非粘性非圧縮流の渦運動を数学・数値の両面から研究した。渦糸が同一緯度に並んだ系の安定性解析や中心多様体への方程式の縮約を行った。 (3)渦流の3次元線形不安定性を、ハミルトン的スペクトル理論の観点から計算し、いくつかの場合について、不安定性の要因を解明した。 (4)渦輪の不安定性について、非線形領域における挙動を調べるため,ある弱非線形方程式系を多重尺度法を用いて導出した。そして、Widnall不安定性の出現とその不安定モードの構造を明らかにすることができた。 (5)特異極限近似の手法により、氷の溶解を記述する古典的な1相ステファン問題や多孔質媒体の中の流に対する数値解法を開発、研究した。 (6)混ざらない非圧縮性の2流体問題を対象に、高い質量保存性を有する有限要素スキームの構築をめざして開発されたフラックス・フリー有限要素法について、近似解の誤差評価および収束性を得た。 (7)2次元の流体問題の一種であるDriven Cavity Problemに対して精度保証付き数値計算法を適用し,定常解の検証を行った.

  21. 渓流や河川の極浅水流を活用する地球にやさしいマイクロ水車の開発

    金元 敏明, 服部 裕司

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    研究機関：Kyushu Institute of Technology

    2003年 ～ 2004年

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    地球温暖化防止に貢献するため,従来とは異なりロータ(ランナ)の回転面を流れに対して水平近くに取り,水深の浅い渓流や河川などで水流幅いっぱいのエネルギーを吸収することを目指す"ジャイロ形水車"を提案した.導水管敷設などの土木工事なしで簡単に設置することができ,水流の撹乱も少なく自然の生態系にやさしい水力発電の一方式である. 完全特性のわかっている反りのないNACA0018翼型からなる弦長40mmのブレード3枚からなるロータ(回転直径500mm)を用いた研究により,次のような知見を得ることができた. (1)流速が異なっても各性能曲線は似た傾向を示すが,ブレードスパン方向に層流,遷移,乱流領域が混在し今回の実験範囲では相似則が成り立つとは言い難い. (2)本ロータの回転面は流れに対して傾いているのでブレードへの相対迎え角は1回転中に大きく変わる.そこで,ブレードの前縁が上流を向いたとき,半径位置によらず揚抗比が最大となるように前述のブレードにひねりを加えた.ロータの傾きやブレードの取付け角に対する単位出力の傾向はひねりのない場合とさほど変わらないが,ひねりをつけることにより約20%出力を向上させることができた. (3)ロータ前後の水位差はロータの周速比が増加するほど大きくなるが,ロータの出力のみには依存せず,ブレード形状の違いによる流れの影響も大きい. (4)相対迎え角が大きい揚合ブレード前後縁のはく離によって翼面から離れた位置に大きな渦が生じるなど,ブレードまわりの流れと圧力分布を,数値解析により明らかにした.

  22. 渦構造の安定性 競争的資金

    2000年4月 ～

  23. 流体中における渦系の3次元ダイナミックスの高次漸近展開理論と数値解析

    福本 康秀, 服部 裕司

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    研究機関：KYUSHU UNIVERSITY

    1999年 ～ 2000年

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    1.流体中の渦糸の3次元運動を記述する発展方程式を導き,その数値解析を行った. i)粘性流体中における軸対称渦輪の運動の高精度計算を可能にする速度の一般公式を導き,初期条件が太さ無限小の円輪の場合に,数値計算を実行した.リング半径の拡がりは実験値と一致する. ii)曲がった渦管に対して,Biot-Savart積分の高次漸近展開法を開発した.接合漸近展開を高次まで拡張して運動速度の3次補正を導き,局所誘導階層との関わりを論じた. 2.渦輪の3次元不安定性を,ハミルトン的スペクトル理論の観点から計算した.曲率の効果により軸対称撹乱と屈曲撹乱が共鳴不安定を起こすことを初めて示した. 3.渦による音波の生成や散乱の数値計算を行った. i)てナビエ・ストークス方程式の高次精度差分法による直接数値計算を行い,衝撃波と渦輪の干渉およびそれによる音波の発生メカニズムを明らかにした. ii)圧縮性流体中における渦輪の正面衝突の直接数値計算を行い,微弱な音圧を直接数値的に計算することに成功した. iii)Hillの球形渦による音波の散乱の直接数値計算によって,漸近理論の適用範囲を明らかにした. iv)Gross-Potaevskii方程式の数値シミュレーションによって,量子渦糸の切りつなぎに伴って音波が発生することを捉えた. 4.MHD乱流の統計的性質をモデル方程式の解析により調べ,大規模磁場の秩序構造が特性時間のスケーリングに及ぼす効果と間欠性への影響について議論した.

  24. 渦・熱及び衝撃波の相互作用による音の発生とその制御

    井上 督, 服部 裕司, 据 詒光, 佐宗 章弘, 福西 祐

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    1996年 ～ 1997年

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    井上は、衝撃波と単一の渦が干渉することにより発生する音を、ナビエ・ストークスの式を高精度(空間6次精度、時間4次精度)の計算コードを用いて解くことにより調べ、(1)干渉によりプリカーサと呼ばれる音に続いて第2・第3の音波が発生すること、(2)発生する音場は4重極といわれる特性を有すること、(3)発生する音の強さが衝撃波の強さ及び渦の強さに依存することなどを明らかにした。さらに、本計算方法を衝撃波が対の渦と干渉する場合に拡張し、対の渦の進行方向が衝撃波の進行方向と同じであるか否かにより発生する音の数及び音場の極性が大きく異なることなどを明らかにした。井上はまた、ヘリコプタ・ロータまわりの圧縮性流れ場を計算し、徳にヘリコプタが渦輪状態及びオートローテーション状態にある場合の流れ場の構造を初めて明らかにすると共に、音の発生がヘリコプタ・ロータと翼端渦の干渉に大きく依存していることを明らかにした。福西は、乱流境界層に音波を加え、表面粗さのある場合とない場合の各々について渦の挙動を調べることにより、表面粗さと音波の相乗効果を利用することにより乱流境界層を励起しうることを実験的に明らかにした。佐宗は、新幹線がトンネルに突入する際にトンネル出口で音が発生するメカニズムを実験的に調べ、騒音軽減のためには新幹線が作り出す衝撃波を弱める必要があることを明らかにし、そのための方策の一つを提案した。〓は、水素と空気の予混合気体と衝撃波が干渉する流れ場を二次元ナビエ・ストークスコードを用いて解析し、予混合気体が燃焼している場合と反応を生じない場合のいづれの場合にも、いわゆるリヒトマイヤ・メシュコフ不安定性が渦の発生、従って音の発生に非常に重要な役割を示すことを明らかにした。服部は、二つの渦輪が正面衝突する場合の流れ場を、二つの渦輪の強さが等しい場合と異なる場合について各々高精度の計算コードを用いて数値的に調べ、強さが等しい場合には(1)2つの音波が発生すること、(2)2つの音波はいずれも4重極性を有するがその極性は互いに逆であること、又強さが異なる場合には、(1)音波が4つ発生すること、(2)音波の伝搬方向は2つの渦輪の強さの違いに依存すること、などを明らかにした。服部はまた井上とともに、2つの渦輪が斜め衝突する場合の計算コードを開発し、渦度場と音場の関連についての知見を得た。

  25. 一様圧縮性乱流のモデリングと高精度大規模数値計算による研究

    服部 裕司

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)

    研究種目：Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)

    研究機関：Tohoku University

    1995年 ～ 1995年

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    第一に、圧縮性乱流における素過程として重要である渦と衝撃波の相互作用について高精度直接数値計算コードの開発と数値解析を行なった。渦と衝撃波の強さに応じて衝撃波の正常反射及びマッハ反射に相当する現象が見られることを確認し、相互作用により発生する音波の生成メカニズムを解明し、これより音波の極性を説明することに成功した。 圧縮性乱流中では渦の非線形相互作用による乱流騒音が発生する。乱流騒音の数値的研究へのステップとして、渦輪の衝突に伴って発生する空力音の高精度直接数値計算コードの開発と数値解析を行なった。渦輪の正面衝突の場合について、大気圧に比べて微小な音圧を精度良く捉えることができ、実験結果とも良く一致することを確認した。特に、音波が単極音成分と四重極音成分に分解されることが非常に高い精度で示された。また、実験では困難である空力音理論との定量的比較を行ない、空力音理論の精度を検証した。その結果、本来低マッハ数における近似理論である漸近接続展開による理論が、ある程度高いマッハ数においても正しいことがわかった。さらに、空力音の発生機構を、渦に備わっている音源の非定常運動の立場から説明できることを示した。渦輪の斜め衝突の場合についても計算を行ない、渦輪の切りつなぎに関連して単極音成分、四重極音成分に加えて八重極音成分が大きく現れることを確認した。 乱流燃焼については、予混合火炎の乱流燃焼速度の圧力依存性について、最新の興味深い実験結果との比較解析を行なうため、スペクトル法による大規模直接数値計算コードを開発した。コードの検証を終え、現在数値計算と解析を行なっている。

  26. 音波と火炎の相互作用 競争的資金

  27. Sound-Flame Interaction 競争的資金

  28. Motion of Magnetic Eddies 競争的資金

  29. 電磁流体渦の運動 競争的資金

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Works（作品等） 8

  1. Nonlinear Dynamics of Curved Vortical Structures

    2008年 ～ 2012年

  2. 曲がりをもつ渦構造の非線形ダイナミクス

    2008年 ～ 2012年

  3. トポロジー的変分原理による渦管の3次元運動とその最適性の追求

    2007年 ～ 2010年

  4. 特殊な挙動をする流体の数理的研究

    2006年 ～ 2009年

  5. タンデムロータ型インテリジェント風力発電機の研究開発:風車ロータの好適化

    2005年 ～ 2007年

  6. ハミルトン力学系的視点に立つ渦の３次元非線形安定性理論

    2004年 ～ 2006年

  7. 数理流体問題における低次元的な解の数値解析と数学解析

    2003年 ～ 2006年

  8. 回転乱流における要素渦構造の理論研究とその乱流モデルへの応用

    2001年 ～ 2002年

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社会貢献活動 3

  1. 九州工業大学理数教育支援センター10周年記念フォーラム

    2015年10月3日 ～

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    九州工業大学理数教育支援センター10周年記念フォーラム―地域と協働する理数教育―のパネルディスカッションにおいてパネリストを務めた。

  2. 北九州地域産業人材育成フォーラム青少年育成プログラムアドバイザー

    2013年5月24日 ～

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    小中高生の社会体験・理数教育支援を行う上記プログラムにおいてアドバイザーを務めた．

  3. 九州工業大学研修会「竜巻ってなぁに？」

    2012年2月3日 ～

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    研修会において「ジュニア・サイエンス・スクール～気象～やり方の再現」の題目で招待講演を行った。

その他 2

  1. 複雑形状物体および運動変形する物体を含む流れから発生する空力騒音の直接数値シミュレーション法の確立

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    回転翼をもつ機器に代表される複雑形状物体および運動変形する物体を含む流れから発生する空力騒音の直接数値シミュレーション法を確立することが本研究の目的である。 回転する翼をもつ機器は、家庭用の扇風機、パソコン用のファンからヘリコプターや風車まで幅広く存在する。これらの機器の多くは騒音を発生する。機器の高機能化・高速化に伴って騒音が増大するのに対し、生活環境の静粛化の要求レベルは上がり、騒音低減は重要な課題である。これらの機器の騒音のうち、空気の流れと回転翼や機器本体の干渉による空力騒音が大きな比率を占める。空力騒音低減のためには、騒音発生のメカニズムを正確に捉える技術が必要である。本研究は実験観測に比べて精度とコストの面で有利な数値シミュレーション法によりその技術を確立するものである。

  2. 渦の不安定性の理論解析と数値解析

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    渦の不安定性の理論解析と数値解析