河原研究室

自然対流場の３次元性，非定常性に関する研究 自然対流は身近な熱現象の一つです．例えば，静かな室内における煙草の煙の上昇などは，典型的な自然対流現象の一例です．では煙草の煙に代表されるような上昇流はなぜ起こるのでしょうか． 自然対流による上昇流は熱せられた流体が膨張することにより密度が低下し，その上方の熱せられていない流体に比べて軽くなるために起こります．つまり，上が重く下が軽いという不安定な状態に起因するものです． 自然対流では，この密度差により生じる浮力のみが流体を駆動する力となり，流れ場と温度場は互いに強く影響しあいます．また，煙草の煙を見ていると初め一筋に上昇しますが，ある程度上昇すると急に流れが不安定となり，自然対流の層流から乱流への遷移を経て乱れた不規則な流れに変化します．この遷移後の流れの性状は実は決定論的（支配方程式が存在）であるにもかかわらず不規則な変動を示すカオス(混沌と