| TAKAOKA Masanori |  |
| Faculty of Science and Engineering Department of Mechanical Engineering and Science | |
| Professor |
Last Updated :2025/06/09
Researcher Profile and Settings
researchmap
Research Interests
Research Areas
Research Experience
- Doshisha University, Faculty of Science and Engineering, 教授, 2007/04 - Today
- Doshisha University, 工学部, 助教授, 2001/04 - 2007/03
- Kyoto University, 理学研究科, 助手, 1996/04 - 2001/03
- Osaka University, 基礎工学部, 助手, 1991/04 - 1996/03
Education
- Kyoto University, 理学研究科, 物理学第一専攻, - 1991
- Kyoto University, Graduate School, Division of Natural Science, - 1991
- Kyoto University, 理学研究科, 物理学第一専攻, - 1988
- Kyoto University, Graduate School, Division of Natural Science, - 1988
- Kyoto University, Faculty of Science, - 1986
- Kyoto University, Faculty of Science, - 1986
Degree
Association Memberships
- 日本流体力学会
- 日本機械学会
- 日本物理学会
- Japan Society of Fluid Mechanics
- Japan Society of Mechanical Engineers
- physical society of japan
Published Papers
- Anisotropic Energy Cascade in Strongly Stratified Turbulence
Naoto Yokoyama; Masanori Takaoka
Water Waves, 20 Mar. 2025, Scientific journal - β平面乱流における大規模構造と局所フラックスベクトル
高岡正憲; 横山直人; 佐々木英一
プラズマ・核融合学会誌, 99(5) 202 - 206, May 2023, Scientific journal - Energy-based analysis and anisotropic spectral distribution of internal gravity waves in strongly stratified turbulence
Naoto Yokoyama; Masanori Takaoka
Physical Review Fluids, 4 104602 , 08 Oct. 2019, Scientific journal - Hysteretic transitions between quasi-two-dimensional flow and three-dimensional flow in forced rotating turbulence
Naoto Yokoyama; Masanori Takaoka
PHYSICAL REVIEW FLUIDS, 2(9), Sep. 2017, Scientific journal - Integrated analysis of energy transfers in elastic-wave turbulence.
Naoto Yokoyama; Masanori Takaoka
Physical review. E, 96(2-1) 023106 - 023106, Aug. 2017, Scientific journal - Wavenumber distribution of linear and nonlinear time scales in stratified turbulence
横山直人; 高岡正憲
ながれ, 日本流体力学会, 35(6) 471 - 474, Dec. 2016 - Turbulence in Elastic Waves Governed by Foppl-von Karman Equation
横山直人; 高岡正憲
応用数理, 日本応用数理学会 ; 1991-, 26(4) 159 - 167, Dec. 2016 - Turbulent Characteristics in Coexistence of Weak and Strong Turbulence in Elastic Waves
横山 直人; 高岡 正憲
数理解析研究所講究録, 京都大学数理解析研究所, (2007) 1 - 6, Nov. 2016 - Turbulent Characteristics in Coexistence of Weak and Strong Turbulence in Elastic Waves (Fluid phenomena mediated by turbulence)
横山 直人; 高岡 正憲
数理解析研究所講究録, 京都大学数理解析研究所, 2007(2007) 1 - 6, Nov. 2016 - Turbulence in Elastic Waves Governed by Föppl-von Kármán Equation
Yokoyama Naoto; Takaoka Masanori
Bulletin of the Japan Society for Industrial and Applied Mathematics, The Japan Society for Industrial and Applied Mathematics, 26(4) 15 - 23, 2016 - Spatial structures of energy transfers in elastic wave turbulence
Masanori Takaoka; Naoto Yokoyama
Proceedings - 15th European Turbulence Conference, ETC 2015, TU Delft, 2015, International conference proceedings - A numerical analysis of detailed energy transfers in elastic-wave turbulence
Naoto Yokoyama; Masanori Takaoka
Proceedings - 15th European Turbulence Conference, ETC 2015, TU Delft, 2015, International conference proceedings - Nonlinear energy in a wave turbulence system
Naoto Yokoyama; Masanori Takaoka
PROCEEDINGS OF THE ESTONIAN ACADEMY OF SCIENCES, 64(3) 430 - 437, 2015, Scientific journal - Bundle structures of stretching-energy and nonlinear interactions among modes in elastic wave turbulence
Masanori Takaoka; Naoto Yokoyama
3RD INTERNATIONAL CONFERENCE ON MATHEMATICAL MODELING IN PHYSICAL SCIENCES (IC-MSQUARE 2014), 574, 2015, International conference proceedings - Single-wave-number representation of nonlinear energy spectrum in elastic-wave turbulence of the Föppl-von Kármán equation: energy decomposition analysis and energy budget.
Naoto Yokoyama; Masanori Takaoka
Physical review. E, Statistical, nonlinear, and soft matter physics, 90(6) 063004 - 063004, Dec. 2014, Scientific journal - Identification of a separation wave number between weak and strong turbulence spectra for a vibrating plate.
Naoto Yokoyama; Masanori Takaoka
Physical review. E, Statistical, nonlinear, and soft matter physics, 89(1) 012909 - 012909, Jan. 2014, Scientific journal - Weak and strong wave turbulence spectra for elastic thin plate.
Naoto Yokoyama; Masanori Takaoka
Physical review letters, 110(10) 105501 - 105501, 08 Mar. 2013, Scientific journal - Navier-Stokes乱流での大スケール揺らぎについて (乱流の普遍性と個別性:流体乱流を通して宇宙を見る)
高岡 正憲
数理解析研究所講究録, 京都大学数理解析研究所, 1822(1822) 1 - 6, Jan. 2013 - Navier-Stokes乱流での大スケール揺らぎについて (乱流の普遍性と個別性 : 流体乱流を通して宇宙を見る : RIMS研究集会報告集)
高岡 正憲
数理解析研究所講究録, 京都大学, 1822(1822) 1 - 6, Jan. 2013 - Scale dependence and critical wavenumber for weak and strong turbulence in a thin elastic plate
Yokoyama Naoto; Takaoka Masanori
NCTAM papers, National Congress of Theoretical and Applied Mechanics, Japan, National Committee for IUTAM, 62(0) 167 - 167, 2013 - Large-scale lognormality in turbulence modeled by the Ornstein-Uhlenbeck process.
Takeshi Matsumoto; Masanori Takaoka
Physical review. E, Statistical, nonlinear, and soft matter physics, 87(1) 013008 - 013008, Jan. 2013, Scientific journal - Large-Scale Fluctuation in Navier-Stokes Turbulence
Takaoka Masanori
NCTAM papers, National Congress of Theoretical and Applied Mechanics, Japan, National Committee for IUTAM, 61(0) 190 - 190, 2012 - Large-scale lognormality in turbulence modeled by Ornstein-Uhlenbkeck process
高岡 正憲
Physical Review E, 2012 - Ornstein-Uhlenbeck過程での大スケール揺らぎの統計則について(2) (乱流研究 次の10年 : 乱流の動的構造の理解へ向けて : RIMS研究集会報告集)
高岡 正憲; 松本 剛
数理解析研究所講究録, 京都大学数理解析研究所, 1771(1771) 1 - 9, Dec. 2011 - （講究録）Ornstein-Uhlenbeck過程での大スケール揺らぎの統計則について
高岡 正憲
数理解析研究所講究録, 1771 1 , 2011 - Ornstein-Uhlenbeck過程での大スケール揺らぎの統計則について (乱流の動力学的記述と統計力学的記述の相補性--RIMS研究集会報告集)
松本 剛; 高岡 正憲
数理解析研究所講究録, 京都大学数理解析研究所, 1721(1721) 19 - 27, Dec. 2010 - 乱流速度場の大スケール揺らぎにおける対数正規性 (乱流の多重性・階層性とその数理的構造--RIMS研究集会報告集)
毛利 英明; 高岡 正憲
数理解析研究所講究録, 京都大学数理解析研究所, 1673(1673) 58 - 66, Jan. 2010 - （講究録）Ornstein-Uhlenbeck過程での大スケール揺らぎの統計則について
高岡 正憲
数理解析研究所講究録, 1721 19 , 2010 - （講究録）乱流速度場の大スケール揺らぎにおける対数正規性
高岡 正憲
数理解析研究所講究録, 1673 58 , 2010 - Large-scale lognormal fluctuations in turbulence velocity fields
Hideaki Mouri; Akihiro Hori; Masanori Takaoka
PHYSICS OF FLUIDS, 21(6) 065107 , Jun. 2009, Scientific journal - Regulations and dynamical model for bow-arrow system and finger release in archery paradox
Itoh Takuya; Takaoka Masanori
The Science and engineering review of Doshisha University, Science and Engineering Research Institute of Doshisha University, 50(1) 1 - 8, Apr. 2009 - Convective instability of flow in a symmetric channel with spatially periodic structures
Masanori Takaoka; Taro Sano; Hisakazu Yamamoto; Jiro Mizushima
PHYSICS OF FLUIDS, 21(2) 024105 , Feb. 2009, Scientific journal - （講究録）乱流の大スケール変動における対数正規性
高岡 正憲
応用力学研究所研究集会報告, 20ME-S8 , 2009 - Fluctuations of statistics among subregions of a turbulence velocity field
Hideaki Mouri; Akihiro Hori; Masanori Takaoka
PHYSICS OF FLUIDS, 20(3) 035108 , Mar. 2008, Scientific journal - Large-Scale Fluctuations of Turbulence Statistics
MOURI Hideaki; TAKAOKA Masanori
Journal of Japan Society of Fluid Mechanics, Japan Society of Fluid Mechanics, 27(1) 33 - 40, 25 Feb. 2008 - Large-Scale Fluctuations of Turbulence Statistic
MOURI Hideaki; TAKAOKA Masanori
Journal of Japan Society of Fluid Mechanics, The Japan Society of Fluid Mechanics, 27(1) 33 - 40, 2008 - Isotropy and the Karman-Howarth-Kolmogorov relation in experimental and numerical turbulence
Masanori Takaoka; Hideaki Mouri; Akihiro Hori; Yoshihide Kawashima
PHYSICAL REVIEW E, 76(6) 066312 , Dec. 2007, Scientific journal - Isotropy and the Karman-Howarth-Kolmogorov relation in experimental and numerical turbulence
Masanori Takaoka; Hideaki Mouri; Akihiro Hori; Yoshihide Kawashima
PHYSICAL REVIEW E, 76(6) 066312 , Dec. 2007, Scientific journal - 乱流局所統計量の揺らぎについて (乱流と輸送現象--コーヒーカップから宇宙まで--RIMS研究集会報告集)
毛利 英明; 高岡 正憲
数理解析研究所講究録, 京都大学数理解析研究所, 1567(1567) 56 - 62, Aug. 2007 - 周期的急拡大管路流れの安定性と2つの波動の伝播 (波動現象の数理と応用 RIMS研究集会報告集)
高岡 正憲; 水島 二郎; 佐野 太郎
数理解析研究所講究録, 京都大学数理解析研究所, 1543(1543) 9 - 20, Apr. 2007 - （講究録）周期的急拡大管路流れの安定性と２つの波動の伝播
高岡 正憲
数理解析研究所講究録, 1543 9 , 2007 - （講究録）エネルギー散逸率の大スケール変動
高岡 正憲
数理解析研究所講究録, 1434 215 , 2007 - Deflection-flipping waves in a symmetric channel with spatially periodic expansions and contractions
Jiro Mizushima; Shigeki Yoshida; Masanori Takaoka
JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN, 75(11) 113401 , Nov. 2006, Scientific journal - On Landau's prediction for large-scale fluctuation of turbulence energy dissipation
H Mouri; M Takaoka; A Hori; Y Kawashima
PHYSICS OF FLUIDS, 18(1) 015103 , Jan. 2006, Scientific journal - Fluid Mechanics of Sound
矢野 猛; 高岡 正憲
Journal of Japan Society of Fluid Mechanics, The Japan Society of Fluid Mechanics, 24(4) 361 - 361, 2005 - Probability density function of turbulent velocity fluctuations in a rough-wall boundary layer
H Mouri; M Takaoka; A Hori; Y Kawashima
PHYSICAL REVIEW E, 68(3) 036311 , Sep. 2003, Scientific journal - Probability density function of turbulent velocity fluctuations in a rough-wall boundary layer.
Mouri H; Takaoka M; Hori A; Kawashima Y
Physical review. E, Statistical, nonlinear, and soft matter physics, 68(3 Pt 2) 036311 , Sep. 2003 - Probability density function of turbulent velocity fluctuations in a rough-wall boundary layer
Hideaki Mouri; Masanori Takaoka; Akihiro Hori; Yoshihide Kawashima
Physical Review E - Statistical Physics, Plasmas, Fluids, and Related Interdisciplinary Topics, 68(3) 6 , 2003, Scientific journal - Wavelet analysis of vortex tubes in experimental turbulence
H Mouri; M Takaoka
PHYSICAL REVIEW E, 65(2) 027302 , Feb. 2002, Scientific journal - Probability density function of turbulent velocity fluctuations
Hideaki Mouri; Masanori Takaoka; Akihiro Hori; Yoshihide Kawashima
Physical Review E - Statistical Physics, Plasmas, Fluids, and Related Interdisciplinary Topics, 65(5) 7 , 2002, Scientific journal - Wavelet analysis of vortex tubes in experimental turbulence
Hideaki Mouri; Masanori Takaoka
Physical Review E - Statistical Physics, Plasmas, Fluids, and Related Interdisciplinary Topics, 65(2), 2002, Scientific journal - Mapping closure for non-Gaussian velocity fields
M Takaoka
IUTAM SYMPOSIUM ON GEOMETRY AND STATISTICS OF TURBULENCE, 59 243 - 248, 2001, International conference proceedings - Wavelet identification of vortex tubes in a turbulence velocity field
H Mouri; M Takaoka; H Kubotani
PHYSICS LETTERS A, 261(1-2) 82 - 88, Oct. 1999, Scientific journal - Application of mapping closure to non-Gaussian velocity fields
M Takaoka
PHYSICS OF FLUIDS, 11(8) 2205 - 2214, Aug. 1999, Scientific journal - Wavelet analyses of velocities in laboratory isotropic turbulence
H Mouri; H Kubotani; T Fujitani; H Niino; M Takaoka
JOURNAL OF FLUID MECHANICS, 389 229 - 254, Jun. 1999, Scientific journal - 非等方乱流中の速度勾配の分布関数について(流れの非線形性と乱流の統計性質)
高岡 正憲
数理解析研究所講究録, 京都大学数理解析研究所, 1029(1029) 185 - 199, Apr. 1998 - バックステップ流中の渦構造(矩形管流れの解の構造)
高岡 正憲
数理解析研究所講究録, 京都大学数理解析研究所, 1018(1018) 50 - 55, Nov. 1997 - Anisotropy and vortex structure in turbulence subjected to mean uniform strain
M Takaoka
JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN, 66(7) 2008 - 2025, Jul. 1997, Scientific journal - 非等方乱流中の渦構造と乱流統計(渦度場の幾何学的構造と乱流統計)
高岡 正憲
数理解析研究所講究録, 京都大学数理解析研究所, 972(972) 220 - 232, Nov. 1996 - Helicity generation and vorticity dynamics in helically symmetric flow
M Takaoka
JOURNAL OF FLUID MECHANICS, 319 125 - 149, Jul. 1996, Scientific journal - NON-GAUSSIAN PROBABILITY-DISTRIBUTION OF A VELOCITY-FIELD IN UNIFORM STRAINING-FLOW TURBULENCE
M TAKAOKA
PHYSICAL REVIEW E, 52(4) 3827 - 3834, Oct. 1995, Scientific journal - 回転する水路を伝わる三次元非線形定常波(流体の非線形波動現象の数理とその応用)
高岡 正憲; 杉本 信正
数理解析研究所講究録, 京都大学数理解析研究所, 908(908) 61 - 71, May 1995 - 淀み流中の乱流の数値計算(乱流の構造と統計法則)
高岡 正憲
数理解析研究所講究録, 京都大学数理解析研究所, 892(892) 235 - 247, Jan. 1995 - Vortex reconnection
KIDA Sigeo; TAKAOKA Masanori
Journal of Japan Society of Fluid Mechanics, The Japan Society of Fluid Mechanics, 13(4) 326 - 326, 1994 - ヘリカル対称性を持つ流れ場の数値シミュレーション(乱流の発生と統計法則II)
高岡 正憲
数理解析研究所講究録, 京都大学数理解析研究所, 852(852) 112 - 125, Oct. 1993 - OBLIQUE COLLISION OF 2 VORTEX RINGS AND ITS ACOUSTIC-EMISSION
T KAMBE; T MINOTA; M TAKAOKA
PHYSICAL REVIEW E, 48(3) 1866 - 1881, Sep. 1993, Scientific journal - 渦のつなぎ替え(流体力学におけるトポロジーの問題)
高岡 正憲; 木田 重雄
数理解析研究所講究録, 京都大学数理解析研究所, 769(769) 200 - 208, Nov. 1991 - FORMATION OF HEAD TAIL STRUCTURE IN A 2-DIMENSIONAL UNIFORM STRAINING FLOW
S KIDA; M TAKAOKA; F HUSSAIN
PHYSICS OF FLUIDS A-FLUID DYNAMICS, 3(11) 2688 - 2697, Nov. 1991, Scientific journal - 渦度の凍結運動と渦のつなぎかえ(流れの不安定性と乱流の渦構造)
木田 重雄; 高岡 正憲
数理解析研究所講究録, 京都大学数理解析研究所, 767(767) 66 - 76, Sep. 1991 - COLLISION OF 2 VORTEX RINGS
S KIDA; M TAKAOKA; F HUSSAIN
JOURNAL OF FLUID MECHANICS, 230 583 - 646, Sep. 1991, Scientific journal - STRAINING EFFECTS AND VORTEX RECONNECTION OF SOLUTIONS TO THE 3-D NAVIER-STOKES EQUATION
M TAKAOKA
JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN, 60(8) 2602 - 2612, Aug. 1991, Scientific journal - BREAKDOWN OF FROZEN MOTION OF VORTICITY FIELD AND VORTICITY RECONNECTION
S KIDA; M TAKAOKA
JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN, 60(7) 2184 - 2196, Jul. 1991, Scientific journal - SOLITARY WAVE SOLUTIONS OF NONLINEAR EVOLUTION AND WAVE-EQUATIONS USING A DIRECT METHOD AND MACSYMA
W HEREMAN; M TAKAOKA
JOURNAL OF PHYSICS A-MATHEMATICAL AND GENERAL, 23(21) 4805 - 4822, Nov. 1990, Scientific journal - SOME CHARACTERISTICS OF EXACT STRAINED SOLUTIONS TO THE 2-DIMENSIONAL NAVIER-STOKES EQUATIONS
M TAKAOKA
JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN, 59(7) 2365 - 2373, Jul. 1990, Scientific journal - Oblique Collision of Two-Vortex Rings and its Acoustic Emission
高岡 正憲
Proc. IUTAM Symp. on Topological Fluid Mech., Cambridge, eds. H.K.Moffatt, A.Tsinober, (Cambridge Univ. Press, 1990), Combridge Univ. Press, 515 - 524, 1990 - Reconnection of two vortex rings
高岡 正憲
Cambridge Univ. Press,Proc. IUTAM symp. on topological fluid mech., 525 - 534, 1990 - CHAOTIC BEHAVIOR OF SOLITON LATTICE IN AN UNSTABLE DISSIPATIVE DISPERSIVE NONLINEAR-SYSTEM
T KAWAHARA; M TAKAOKA
PHYSICA D, 39(1) 43 - 58, Oct. 1989, Scientific journal - STABILITY OF TRIANGULAR CELL FLOWS
M TAKAOKA
JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN, 58(7) 2223 - 2226, Jul. 1989 - 渦のつなぎかえの数値シミュレーション : スペクトル法を用いて(ナビエ・ストークス方程式の数値解)
木田 重雄; 高岡 正憲
数理解析研究所講究録, 京都大学数理解析研究所, 677(677) 210 - 219, Jan. 1989 - Reconnection of two vortex rings
S. Kida; M. Takaoka; F. Hussein
Physics of Fluids A, 1(4) 630 - 632, 1989, Scientific journal - CHAOTIC MOTIONS IN AN OSCILLATORY SOLITON LATTICE
T KAWAHARA; M TAKAOKA
JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN, 57(11) 3714 - 3732, Nov. 1988, Scientific journal - Pole Distribution and Steady Pulse Solution of the Fifth Order Korteweg-De Vries Equation
Masanori Takaoka
journal of the physical society of japan, 58(1) 73 - 81, 1988, Scientific journal - Pulse interactions and wave evolutions in an unstable dissipative system
高岡 正憲
Springer-Verlag, Proc. IUTAM Symp. on Nonlinear Water Wave, Springer-Verlag, 190 - 198, 1988 - BRIDGING IN VORTEX RECONNECTION
S KIDA; M TAKAOKA
PHYSICS OF FLUIDS, 30(10) 2911 - 2914, Oct. 1987 - Reconnection of vortex tubes
高岡 正憲
Fluid Dynamics Research, 3 257 - 261
MISC
- Local fluxes of conserved quantities in the wavenumber space: application to two- and three-dimensional rotating turbulence
Masanori Takaoka
エネルギー変換研究センター２０２０年度成果報告書, 369 - 374, Jan. 2021 - Foppl-von Karma方程式に従う波動乱流の非線形強度依存性 (非線形波動現象の数理とその応用)
高岡 正憲; 横山 直人
数理解析研究所講究録, 京都大学数理解析研究所, (2076) 137 - 148, Jul. 2018 - Taking the measure of water's whirl
スマート アシュリー; 髙岡 正憲
パリティ = Parity : 物理科学雑誌, 丸善出版, 33(6) 37 - 39, Jun. 2018 - Relation between external force and energy transfer in elastic wave turbulence
Takaoka Masanori; Yokoyama Naoto
Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, The Physical Society of Japan, 73(0) 2923 - 2923, 2018 - A role of energy dissipation in rotating turbulence
Yokoyama Naoto; Takaoka Masanori
Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, The Physical Society of Japan, 73(0) 2771 - 2771, 2018 - 成層乱流のエネルギースペクトル中の異種乱流領域の同定 (高レイノルズ数の流れを記述するモデルの数理)
横山 直人; 高岡 正憲
数理解析研究所講究録 = RIMS Kokyuroku, 京都大学数理解析研究所, (2048) 39 - 40, Oct. 2017 - Energy spectra of inertial-wave turbulence in rotating frame
Yokoyama Naoto; Takaoka Masanori
Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, The Physical Society of Japan, 72(0) 2827 - 2827, 2017 - External force and dissipation in complex amplitude expression of elastic wave turbulence
Takaoka Masanori; Yokoyama Naoto
Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, The Physical Society of Japan, 72(0) 2569 - 2569, 2017 - Energy transfer in rotating turbulence
Yokoyama Naoto; Takaoka Masanori
Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, The Physical Society of Japan, 72(0) 2527 - 2527, 2017 - Alternative direction of large-scale columnar vortex in homogeneous rotating turbulence
Yokoyama Naoto; Takaoka Masanori
Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, The Physical Society of Japan, 71(0) 2631 - 2631, 2016 - Initial condition dependence in elastic wave turbulence maintained by high wavenumber forcing
Takaoka Masanori; Yokoyama Naoto
Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, The Physical Society of Japan, 71(0) 2682 - 2682, 2016 - 19aBU-2 Dependence of Elastic Wave Turbulence on Forcing Scale
Takaoka M.; Yokoyama N.
Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, The Physical Society of Japan, 71(0) 2807 - 2807, 2016 - 21pBU-9 Dependence of energy spectra on initial conditions in rotating turbulence
Yokoyama N.; Takaoka M.
Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, The Physical Society of Japan, 71(0) 3066 - 3066, 2016 - 加法的外力により維持される弾性波動乱流のスペクトルと空間構造
高岡正憲; 横山直人
日本物理学会講演概要集(CD-ROM), 70(1) ROMBUNNO.22AAK-2 , 24 Mar. 2015 - 22aAK-2 Spatial structures and spectra of elastic wave turbulence maintained by additive force
Takaoka M.; Yokoyama N.
Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, The Physical Society of Japan, 70(0) 2965 - 2965, 2015 - 22pAK-7 Energy budget in consideration of nonlinear energy in wave turbulence
Yokoyama N.; Takaoka M.
Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, The Physical Society of Japan, 70(0) 3017 - 3017, 2015 - 18aCW-10 Energy budget and coherent structures in real space for elastic wave turbulence
Takaoka M.; Yokoyama N.
Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, The Physical Society of Japan, 70(0) 2773 - 2773, 2015 - Attitude and Orbit Dynamics of Spinning Solar Sail with Cone Shape
酒井貴行; 水野吉規; 高岡正憲
宇宙科学技術連合講演会講演集(CD-ROM), 日本航空宇宙学会, 58 6p , 12 Nov. 2014 - 28pAJ-13 Dependence of Spectrum Shape on External Force and Dissipation in Elastic Wave Turbulence
Takaoka M.; Yokoyama N.
Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, The Physical Society of Japan, 69(0) 330 - 330, 2014 - 28pAJ-14 Identification of Strongly Nonlinear Interactions in Elastic Wave Turbulence
Yokoyama N.; Takaoka M.
Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, The Physical Society of Japan, 69(0) 330 - 330, 2014 - 7aAN-8 Real-Space Structures and Nonlinear Interactions in Foppl-von Kannan Equation
Takaoka M.; Yokoyama N.
Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, The Physical Society of Japan, 69(0) 111 - 111, 2014 - 26pXL-5 Critical Wavenumbers of Weak and Strong Turbulence and Nonlinear Frequency in Elastic Wave Turbulence
Yokoyama N.; Takaoka M.
Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, The Physical Society of Japan, 68(0) 330 - 330, 2013 - 26pXL-10 Spatial large-scale fluctuations in turbulence with non-Gaussian velocity field
Takaoka M.
Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, The Physical Society of Japan, 68(0) 331 - 331, 2013 - Energy Spectra and Structures of Nonlinear Interactions in Elastic Wave Turbulence
Yokoyama N.; Takaoka M.
Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, The Physical Society of Japan, 68(0) 218 - 218, 2013 - Effects of External Force and Dissipation on the Coexistence of Strong-and Weak-Turbulence Spectra in Elastic Thin Plates
Takaoka M.; Yokoyama N.
Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, The Physical Society of Japan, 68(0) 218 - 218, 2013 - 19aAA-9 Coexistence of Strong and Weak Turbulence in Elastic Wave Turbulence
Yokoyama N.; Takaoka M.
Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, The Physical Society of Japan, 67(0) 240 - 240, 2012 - 27pAE-5 Statistical law of large-scale fluctuations in Navier-Stokes turbulence
Takaoka M.
Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, The Physical Society of Japan, 67(0) 375 - 375, 2012 - 27pAE-9 Statistical properties of elastic waves in thin plate
Yokoyama N.; Takaoka M.
Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, The Physical Society of Japan, 67(0) 375 - 375, 2012 - 19aAA-12 On spatial large-scale fluctuations in turbulence
Takaoka M.
Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, The Physical Society of Japan, 67(0) 240 - 240, 2012 - Transition and convective instability of flow in a symmetric channel with spatially periodic structures
Mizushima Jiro; Takaoka Masanori; Yamamoto Hisakazu; Sano Taro
宇宙航空研究開発機構特別資料 JAXA-SP-, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), (8) 51 - 54, 27 Feb. 2009 - Large-scale Lognormal Fluctuations in Turbulence Velocity Fields
Mouri H.; Hori A.; Takaoka M.
PHYSICS OF FLUIDS, 2009(6) 38 - 38, 2009 - Large-Scale Fluctuations of Turbulence Statistics
27 33 , 2008 - 20pVB-2 Large-scale Lognormal Fluctuations in Turbulence Velocity Fields
Mouri H.; Takaoka M.
Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, The Physical Society of Japan, 63(0) 199 - 199, 2008 - 20pVB-3 The Lifetime and Statistical Laws of Grid Turbulence
Takaoka M.; Mouri H.
Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, The Physical Society of Japan, 63(0) 199 - 199, 2008 - Turbulence Velocity Field Divided into Smaller Subregions
Mouri H.; Takaoka M.; Hori A.
日本流体力学会年会講演論文集, 日本流体力学会, 2007 75 - 75, 2007 - AM06-11-019 Two kinds of wave traveling in a channel with periodical expansion sections
Sano Taro; Takaoka Masanori; Mizushima Jiro
日本流体力学会年会講演論文集, 日本流体力学会, 2006 266 - 266, 2006 - エネルギー散逸率の大スケール変動 (乱流現象と力学系的縮約 研究集会報告集)
毛利 英明; 高岡 正憲
数理解析研究所講究録, 京都大学数理解析研究所, 1434(1434) 215 - 223, May 2005 - AM05-12-001 Large-scale Fluctuation of Turbulence Energy Dissipation
Mouri H.; Takaoka M.; Hori A.; Kawashima Y.
日本流体力学会年会講演論文集, 日本流体力学会, 2005 140 - 140, 2005 - Probability density function of turbulent velocity fluctuations in rough-wall boundary layer
MOURI Hideaki; TAKAOKA Masanori; Hori Akihiro; KAWASIMA Yoshihide
PHYSICAL REVIEW E, 2003(3) 232 - 233, 2003 - Probability Density Function of Turbulent Velocity Fluctuations
MOURI Hideaki; TAKAOKA Masanori; HORI Akihiro; KAWASHIMA Yoshihide
PHYSICAL REVIEW E, 2002(5) 240 - 241, 2002 - Wavelet Analysis of Vortex Tubes in Grid Turbulence
MOURI Hideaki; TAKAOKA Masanori
日本流体力学会年会講演論文集 = Proceedings, ... meeting of Japan Society of Fluid Mechanics, 日本流体力学会, 2001 235 - 236, 01 Jul. 2001 - Structures and Thawedness in Turbulent Flow
TAKAOKA Masanori
Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, The Physical Society of Japan, 55(0) 231 - 231, 2000 - 25aV-1 Mapping Closure Approximation for non-Gaussian velocity PDF II
TAKAOKA Masanori
Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, The Physical Society of Japan, 54(0) 217 - 217, 1999 - 1a-A-4 Vortex Structure and Turbulence Statistics in Anisotropic Turbulence
TAKAOKA Masanori
Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, The Physical Society of Japan, 51(0) 86 - 86, 1996 - Turbulent Flow and Vortex Structure in a Stagnation Flow.
高岡正憲
日本物理学会講演概要集(年会), 49th(4) 98 , Mar. 1994 - 29p-YD-7 Turbulent Flow and Vortex Structure in a Stagnation Flow
Takaoka Masanori
Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, The Physical Society of Japan, 49(0) 98 - 98, 1994 - Numerical Simulation of the Flow in a Stagnation Flow.
高岡正憲
日本物理学会講演概要集(分科会), 1993(Autumn Pt 4) 96 , Sep. 1993 - Oblique collision of two vortex rings and the emission of asymmetric acoustic wave.
神部勉; みの田登世子; 高岡正憲
日本物理学会講演概要集(分科会), 1993(Autumn Pt 4) 87 , Sep. 1993 - 13p-ZA-6 Numerical Simulation of the Flow in a Stagnation Flow
Takaoka Masanori
Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, The Physical Society of Japan, 1993(0) 96 - 96, 1993 - 1p-Z-6 Helically symmetric flow II
Takaoka Masanori
Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, The Physical Society of Japan, 48(0) 104 - 104, 1993 - 13a-ZA-10 Oblique collision of two vortex rings and the emission of asymmetric acoustic wave
Kambe T.; Minota T.; Takaoka M.
Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, The Physical Society of Japan, 1993(0) 87 - 87, 1993 - Reconnection of Vortex Line and Acoustic Wave.
みの田登世子; 高岡正憲; 神部勉
日本物理学会講演概要集(分科会), 1992(Autumn Pt 4) 86 , Sep. 1992 - 26p-G-6 Reconnection of Vortex Line and Acoustic Wave
Minota T; Takaoka M; Kanbe T
Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, The Physical Society of Japan, 1992(0) 86 - 86, 1992 - 引き伸ばし効果を持つ厳密解について(流体方程式の解の空間的構造)
高岡 正憲
数理解析研究所講究録, 京都大学数理解析研究所, 774(774) 193 - 206, Dec. 1991 - 三角形セル流の安定性(流体方程式の解の空間的構造)
高岡 正憲
数理解析研究所講究録, 京都大学数理解析研究所, 739(739) 165 - 177, Jan. 1991 - Construction of Travel1ing Wave Solutions from Linear Solutions
Takaoka Masanori; Hereman Wiy
Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, The Physical Society of Japan, 45(0) 101 - 101, 1990 - 2a-J-10 Local analysis about vortex reconnection
Kida Shigeo; Takaoka Masanori
Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, The Physical Society of Japan, 1990(0) 67 - 67, 1990 - 4a-ZD-4 Stability of Triangular Cell Flow
Takaoka Masanori
Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, The Physical Society of Japan, 1989(0) 85 - 85, 1989 - 3a-ZD-3 Normal collision of two vortex rings and its sound emission
Minota T.; Takaoka M.; Kambe T.
Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, The Physical Society of Japan, 1989(0) 73 - 73, 1989 - 4a-ZD-8 Mechanism of Vortex Reconnection
Kida Shigeo; Takaoka Masanori; Yamada Michio
Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, The Physical Society of Japan, 1989(0) 87 - 87, 1989 - 28p-SD-8 Collision of Two Oblique Vortex Rings
Kida S.; Takaoka M.; Hussain F.
Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, The Physical Society of Japan, 44(0) 55 - 55, 1989 - 10.渦のつなぎ替え : Bridging(京都大学理学部物理学第一教室,修士論文題目・アブストラクト(1987年度)その2)
高岡 正憲
物性研究, 物性研究刊行会, 50(6) 1045 - 1046, 1988 - 4a-D4-8 渦のつなぎ替え
木田 重雄; 高岡 正憲
秋の分科会予稿集, 一般社団法人 日本物理学会, 1988(0) 66 - 66, 1988 - 28a-CA-13 渦糸のつなぎかえ(応用数学・力学・流体物理)
木田 重雄; 高岡 正憲
年会講演予稿集, 一般社団法人 日本物理学会, 42(0) 62 - 62, 1987
Books etc
Presentations
- Couette乱流の壁無しモデルの壁垂直モード毎のカスケードと構造
高岡正憲
日本物理学会２０２５年春季大会, 18 Mar. 2025, Oral presentation - Oblique stripes and local energy flux vectors in wall turbulence model without walls
M. Takaoka
The 77th Annual Meeting of the Division of Fluid Dynamics, 25 Nov. 2024, Oral presentation - 壁なし平面Couette乱流モデルにおける局所エネルギーフラックス
高岡正憲
日本流体力学会年会２０２４, 26 Sep. 2024, Oral presentation - Local-energy-flux vectors in uniform and banded turbulence for model Waleffe flow
M. Takaoka
1st European Fluid Dynamics Conference, 18 Sep. 2024, Oral presentation - Waleffeモデル流における一様・帯状乱流のダイナミクスと局所エネルギーフラックス
高岡正憲
第６７回理論応用力学講演会, 04 Sep. 2024, Oral presentation - Stripe structures corresponding to the focus wavenumbers of local flux vectors in Charney-Hasegawa-Mima turbulence
M. Takaoka
The 26th International Congress of Theoretical and Applied Mechanics, 26 Aug. 2024, Oral presentation - Local Energy-Flux Vector in Strongly Stratified Turbulence
N. Yokoayma; M. Takaoka
The 26th International Congress of Theoretical and Applied Mechanics, 26 Jan. 2024, Oral presentation - Anisotropic energy-flux vector in stratified turbulence
Naoto Yokoyama; Masanori Takaoka
18th European Turbulence Conference, Sep. 2023 - Relation among zonal flow, Rossby radius and triple cascade in two-dimensional equivalent barotropic vorticity turbulence
Masanori Takaoka; Naoto Yokoyama; Eiichi Sasaki
18th European Turbulence Conference, Sep. 2023 - Local anisotropic energy flux in strongly rotating turbulence
Naoto Yokoyama; Masanori Takaoka
28th International Confeerence on Statistical Physics, Aug. 2023 - Potential quasi-crystalization and cascade isotropization due to finite Lamor radius in Hasegawa-Mima turbulence
Masanori Takaoka; Naoto Yokoyama; Eiichi Sasaki
28th International Conference on Statistical Physics, Aug. 2023, Oral presentation - Zonal flows driven by energy and zonostrophy conservations in Charney-Hasegawa-Mima turbulence
M. Tkaoka; N. Yokoyama; E. Sasaki
APS DFD 2022 75th Annual Meeting, 20 Nov. 2022, Oral presentation - ベータ平面乱流における局在スペクトルの時間発展と保存量の波数空間輸送
高岡正憲; 横山直人; 佐々木英一
日本流体力学会年会２０２２, 29 Sep. 2022, Oral presentation - Local Fluxes of Conserved Quantities Started from Localized Initial Spectra in Charney-Hasegawa-Mima Turbulence
M. Takaoka; N. Yokoyama; E. Sasaki
14th European Fluid Mechanics Conference, 15 Sep. 2022, Oral presentation - Identification of fluxes of conserved quantities by using localized initial conditions in wavenumber space
Masanori Takaoka; Naoto Yokoyama; Eiichi Sasaki
日本物理学会第７７回年次大会, 17 Mar. 2022 - Comparison between time-evolution of centroids and local-flux vectors for localized initial conditions in wavenumber space
Masanori Takaoka; Naoto Yokoyama; Eiichi Sasaki
APS DFD 74th Annual Meeting, Nov. 2021 - 回転球殻Couette乱流の大規模構造と動力学
佐々木英一; 高岡正憲
日本機械学会第９９期流体工学部門講演, Nov. 2021 - ２次元および３次元の回転乱流における保存量の波数空間局所流れ
高岡正憲
エネルギー変換研究センター研究成果報告会２０２１, Oct. 2021 - 波数空間における局所フラックスベクトルと”重心”の時間発展の比較
高岡正憲; 横山直人; 佐々木英一
日本物理学会2021年度秋季大会, Sep. 2021 - Energy-Flux Vectors of Internal Waves in Strongly Rotating Turbulence
Naoto Yokoyama; Masanori Takaoka
25th International Congress of Theoretical and Applied Mechanics, Aug. 2021 - CHM乱流におけるトリプルカスケードのフラックスベクトル場
高岡正憲; 横山直人; 佐々木英一
日本物理学会第７６回年次大会, Mar. 2021 - ２次元および３次元の非等方乱流における保存量の波数空間局所流れ
高岡正憲
数理解析研究所共同研究（公開型）「乱流の普遍性・空間次元依存性」, Mar. 2021 - Energy flux vectors n two-dimensional anisotropic turbulence
Masanori Takaoka; Naoto Yokyama; Eiichi Sasaki
72nd Annual Meeting of the American Physical Society's Division of Fluid Dynamics, Nov. 2019, Oral presentation - Energy Fluxes in Anisotropic Turbulence
Naoto Yokoyama; Masanori Takaoka
3rd Asia-Pacific Conference on Plasma Physics, Nov. 2019, Oral presentation - Identification of directions of energy flux in rotating turbulence by using generalized inverse matrix
YOKOYAMA Naoto; TAKAOKA Masanori
Annual meeting of Japan Society of Fluid Mechanics, Sep. 2019, Oral presentation - Energy flux field in two-dimensional anisotropic turbulence
TAKAOKA Masanori; YOKOYAMA Naoto; SASAKI Eiichi
2019 autumn meeting of the Physical Society of Japan, Sep. 2019, Oral presentation - Energy flux vectors in anisotropic turbulence
Naoto Yokoyama; Masanori Takaoka
17th European Turbulence Conference, Sep. 2019, Oral presentation - Energy flux vector in a shell model of 2D rotating turbulence
Masanori Takaoka; Naoto Yokoyama; Eiichi Sasaki
17th European Turbulence Conference, Sep. 2019, Oral presentation - Identification of directions of energy flux in anisotropic turbulence
YOKOYAMA Naoto; TAKAOKA Masanori
74th Annual Meeting of the Physical Society of Japan, Mar. 2019, Oral presentation - Energy flux vectors in model equations of two-dimensional turbulence
TAKAOKA Masanori; YOKOYAMA Naoto; SASAKI Eiichi
74th Annual Meeting of the Physical Society of Japan, Mar. 2019, Oral presentation - 弾性波動乱流における外力とエネルギー輸送の関係
高岡正憲; 横山直人
日本物理学会講演概要集(CD-ROM), 23 Mar. 2018 - Navier-Stokes乱流での大スケール揺らぎの統計法則
高岡 正憲
日本物理学会年次大会, 2012 - Navier-Stokes乱流での大スケール揺らぎ
高岡 正憲
理論応用力学講演会, 2012 - Navier-Stokes乱流での大スケール揺らぎについて
高岡 正憲
数理解析研究所研究会「乱流の普遍性と個別性：流体乱流を通して宇宙を見る」, 2012 - 乱流の大規模スケール揺らぎの対数正規性に関するモデル
高岡 正憲
九大応用力学研究所 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」, 2011 - Ornstein-Uhlenbeck過程での大スケール揺らぎの統計則についてII
高岡 正憲
数理解析研究所 共同研究集会「乱流研究 次の10年：乱流の動的構造の理解へ向けて」, 2011 - Ornstein-Uhlenbeck過程での大スケール揺らぎの統計則について
高岡 正憲
数理解析研究所 共同研究集会「乱流の動力学的記述と統計力学的記述の相補性」, 2010 - 乱流速度場の大スケール揺らぎにおける対数正規性
高岡 正憲
京都大学数理研所研究集会「乱流の多重性・階層性とその数理的構造」, 2009 - 乱流の大スケール変動における対数正規性
高岡 正憲
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」, 2008 - 3-D Numerical Analysis on Filled Condition in Twin-screw Extruders
TAKAOKA Masanori
The 6th Joint Symposium between Chonnam National University and Doshisha Univeｒsity, 2008 - Micromagnetic Simulation of Size and Ratio Effects in Ellipsoidal Particles
TAKAOKA Masanori
The 6th Joint Symposium between Chonnam National University and Doshisha University, 2008 - 乱流の大スケール変動における対数正規性
高岡 正憲
日本物理学会秋季大会, 2008 - 格子乱流の生涯と統計法則
高岡 正憲
日本物理学会秋季大会, 2008 - 周期的急拡大管を伝わる波動と対流不安定性
高岡 正憲
第42回「境界層遷移の解明と制御」研究会, 2008 - 乱流局所統計量の揺らぎについて
高岡 正憲
日本流体力学会年会, 2007 - 乱流局所統計量の揺らぎについて
高岡 正憲
数理解析研究所 共同研究集会「乱流と輸送現象：コーヒーカップから宇宙まで」, 2007
Research Projects
- Incorporation of nonlocal interactions using nonlinear solutions into the flow of conserved turbulent quantities in wavenumber space
高岡 正憲; 佐々木 英一; 横山 直人
Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research, 2022/04 -2025/03, Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Doshisha University - 強弱乱流の遷移領域での実空間および波数空間の局所非等方エネルギー輸送機構の解明
横山 直人; 高岡 正憲
我々は先行研究にて、大規模構造・波動・渦の異種乱流の共存状態におけるエネルギーフラックスを同定するために、エネルギー輸送の波数空間における局所性とエネルギーフラックスベクトルのノルムが最小となる最小作用の原理を要請し、波数空間で定義されるエネルギーフラックスベクトルを提案した。 本年度は、この局所最小作用フラックスをCharney-Hasegawa-Mima(CHM)方程式に従う2次元非等方乱流に適用し、その妥当性を検証した。我々の提案したエネルギーフラックスベクトルは、CHM方程式に従う準地衡流乱流の異種乱流共存状態で遷移波数に沿ってエネルギーが輸送されるとするcritical balance(臨界平衡)の予想と一致するエネルギーフラックスを示した。特に、この系で特徴的な大規模構造である帯状流へのエネルギーフラックスを定量的に示した。また、CHM方程式は2次元乱流でよく知られたエネルギーやエンストロフィに加えて、ゾノストロフィと呼ばれる正定値2次の準保存量を持つ。Nazarenkoらは、波数空間で局在した初期条件を与え、波数空間における各(準)保存量の「重心」の移動から、それぞれの(準)保存量に対応する非等方なフラックスを推察している。局在化したスペクトルからの時間発展に対して、この推察された非等方のフラックスを局所最小作用フラックスが一致することを数値的に確認した。この結果は、局所最小作用フラックスの妥当性を示すとともに、広帯域に渡る異種乱流の共存状態での(準)保存量のフラックスを初めて定量的に示した。 これらの結果をPhysical Review Fluids誌や国内外の会議で発表した。, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 2021/04 -2024/03, 基盤研究(C), 東京電機大学 - Temporal and spatial fluctuations of energy transfer and two-dimensional structures spentaneously appearing in three-dimensional turbulence
高岡 正憲; 佐々木 英一
3次元乱流中では渦や波が複雑な相互作用をしているが、2次元的な自己組織構造が存在する。乱流の統計理論の根幹をなすカスケード理論は、一様等方乱流において定量的に検証され良好な結果が得られている。他方、非等方乱流ではフラックスはベクトル量となり定式化が難しく、臨界平衡に代表される定性的な議論が中心となっている。本研究の目的は、自己組織構造をもつ非等方性乱流中のエネルギーの流れを明らかにすることである。 前年度には、非等方乱流にも適用可能な形で波数空間での局所フラックスベクトルを一意に決定する方法を提案し、3次元回転乱流に適用した結果を国際学術誌に論文として公表した。当該年度には、特に2次元のCharney-Hasegawa-Mima(CHM)乱流のトリプルカスケードを中心に調べた。保存量の波数空間での局所流れの定量化法を提案し、等方的なエネルギーの逆カスケードやエンストロフィの順カスケードだけではなく、帯状流の生成維持機構を示唆する低波数域での非等方的な構造も捉えることができたので、国際学術誌に論文として公表した。 本研究では、壁乱流と回転効果の特性を持ちコンパクト領域である回転球殻Couette流の遷移も調べ、帯状流と慣性波の競合による定常進行波の双安定や、赤道反対称性による間欠遷移と思しき振る舞いを見出し、機械学会で講演した。３次元乱流では現在の計算規模では粘性の効果が無視できないことが判明したので、2次元の回転乱流であるCHM乱流が中心となったが、当初の目的に沿って、非等方な構造を有する異種共存乱流中の保存量の流れを調べ、その研究成果を６件（うち国際会議２件）や論文として公表した。 現在は、本研究課題の最終段階である時間的・空間的揺らぎとの関係を解明するために、実空間あるいは波数空間で局在化した初期条件からの時間発展を中心に調べている。, Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C), 2019/04 -2022/03, Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Doshisha University - Driving mechanism of coexistence of large-scale structures, waves and eddies in anisotropic turbulence, and its energy flux in transition wavenumber range
Yokoyama Naoto
Different kinds of turbulence coexist in anisotropic turbulence that has broadband spectrum. Driving mechanism of the coexistence is quantitatively investigated especially from the viewpoint of energy transfer in transition wavenumber range. The wavenumber ranges of the internal gravity waves and eddies in stratified turbulence are identified by time scales and proportion of energies. Local energy-flux vector in anisotropic turbulence is proposed based on two ansatzes: net locality and least-action principle. The local energy-flux vectors in rotation turbulence and quasi-geostrophic turbulence successfully show the energy fluxes predicted by the weak turbulence theory and critical balance., Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C), 2018/04 -2021/03, Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Osaka University - Temporal and spatial multiple states and memory in fully developed turbulence
TAKAOKA Masanori
Coexistence of weak turbulence and strong turbulence is found in the wave motion on a thin elastic plate, and integrated analyses of the energy transfer is performed in both the real space and the wavenumber space. We have shown that hysteretic behaviour in rotating turbulence can be observed even in the fully developed turbulence state. Transition between a columnar vortex in high latitude and a toroidal vortex in low latitude is found in co-rotating spherical Couette flow. Anisotropic wave turbulence in low wavenumber range and isotropic Kolmogorov turbulence in high wavenumber range coexist in such as rotating turbulence and stratified turbulence. We have proposed a method to identify a wavenumber domain for each turbulence and confirmed its efficiency. We have also proposed a method to determine quantitatively energy flux in the wavenumber space, which makes it possible to examine the energy flux along the boundaries among coexisting turbulences., Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C), 2016/04 -2020/03, Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Doshisha University - Energy transfer in anisotropic hydrodynamic turbulence
Yokoyama Naoto; TAKAOKA Masanori
When the angular velocity of the system in rotating turbulence is varied, the transitions between quasi-two-dimensional anisotropic flow and isotropic three-dimensional flow occurs at different angular velocities. Namely, the transition shows a hysteresis. The quasi-two-dimensional anisotropic flow consists of inertial-wave turbulence, three-dimensional eddy turbulence, and large-scale columnar vortex. In stratified turbulence, anisotropy, dominance of internal waves, and validity of weak turbulence are evaluated from viewpoint of the linear time scale of internal waves and the nonlinear time scales of eddies. It was found that viscous dissipation at small wave numbers is not small in both rotating turbulence and stratified turbulence. This suggests that the viscous dissipation plays an important role in mechanism of formation and maintenance of coexist of different kinds of turbulence., Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Young Scientists (B), 2015/04 -2018/03, Grant-in-Aid for Young Scientists (B), Kyoto University - Coexistence Mechanism of Turbulent Regions with Different Statistical Properties in a Uniform System
TAKAOKA Masanori; MIZUNO Yoshinori; YOKOYAMA Naoto
Although turbulence has characteristics of active mixing and interaction among scales, non-uniformity sometimes becomes pronounced. In this study, we focus on the coexistence of turbulent regions with different statistical properties in turbulence, and obtain following results. We have clarified that, in turbulent channels, the hierarchical structures of energy transfer in the perpendicular direction to the wall and the energy transfers among each directional component of turbulence. We have obtained an analytical expression for the separation wavenumber between strong turbulence at low wavenumbers and weak turbulence at high wavenumbers in wave turbulence on an elastic thin plate. We have used the one-wavenumber representation of nonlinear energy and clarified the energy flow with satisfying the detailed energy balance for the first time in wave turbulence systems. We further clarified the relation between the real space structure and the energy transfer in active and moderate phases., Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C), 2013/04 -2016/03, Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Doshisha University - Numerical and Experimental Elucidation of Statistical Laws and Spatial Structures for Large-Scale Motion in Turbulence
TAKAOKA Masanori; MOURI Hideaki; MATSUMOTO Takeshi
Although turbulence, which is ubiquitous around us, has been studied through the ages, the dynamics at small scales where the statistical law is universal has been the main target. In this study, we focus on the large-scale dynamics and obtain following results. (1) We have proposed the theoretical framework for the fluctuation of kinetic energy at large scales. (2) We have shown that statistical laws can be described universally by normalizing them with their correlation length. (3) We have reproduced the log-normality at large scales by numerically simulating the fluid equation and the stochastic process equation. (4) We have shown that in some wave-turbulence system, two turbulence states which have different statistical laws coexist., Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C), 2010 -2012, Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Doshisha University - 淀み流中の乱流と素過程の研究(ヘリシティと引き伸ばし効果を中心として)
高岡 正憲
大きいスケールの流れ(線形流)の一つの代表例である,淀み流を伴う乱流の数値シミュレーションを行なった.前年度の比較的小さい規模の計算におけるパラメータチェックを基に,より規模の大きい計算を行ない,統計的な性質などを調べた。線形流を大きい渦から小さい渦への作用のモデルとして考え,その時間依存性も許すように本計算スキームを拡張した。ただし,先のシミュレーションと解析に予想以上に費用及び時間がかかり,こちらについてはまだプログラムのチェックが終わったところである. 一様乱流やせん断乱流において報告されているような微細渦管構造が存在し,基礎方程式から予想されることだが,引き伸ばしが正の方向にその軸が向く傾向にあることを確認した。一様乱流で知られていることとは異なり,この渦管構造により速度場の分布はGaussからくずれ,パッシブスカラーのそれと同様に'裾'を持っている。Burgersの渦解による簡単なモデルで,この辺りの幾つかの側面については明らかに出来たが,まだ十分なものとはなっていない. 非等方乱流の代表的理論であるRapid-Distortion-Approximationとの比較を行なってみると,小さい渦の特徴的時間より淀み流の特徴的時間が長くなると,この近似が悪くなることも分かってきた.さらに、淀み流を強く(特徴的時間を短く)すると,主流から揺らぎ(乱流)場の方にエネルギーが与えられ,小さな渦の特徴的時間も短くなることも分かった.このため,大きい渦の特徴的時間≫線形流の特徴的時間≫小さい渦の特徴的時間,となっている乱流場に対する理論ないしモデルが必要である. 今後は,上記の未解明機構の物理的説明を試みると共に,時間に依存する一般の線形流中の乱流のシミュレーションも行ない,必要なデータベースと乱流モデルの構築を行なう予定である。, Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas, 1994 -1994, Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas, Osaka University - 淀み流中の乱流と素過程の研究(ヘリシティと引き伸ばし効果を中心として)
高岡 正憲
大きいスケールの流れ(線形流)の一つの代表例である淀み流を数値シミュレーションする.せん断流は回転と渦伸長の両効果を持つが,淀み流は後者のみで両流れを比較することにより,各々から系への影響を調べることが可能となる.また,これらの大きいスケールを伴う流れを大きい渦から小さい渦への作用のモデルと考えると,その時間変化を考えることは自然であり、乱流のモデルを構築する際にも貴重なデータとなる. 今年度は,本科研費の研究で作成したスキームが三次元でも有効であり,淀み流の効果により非等方性が発達することを確認した.今のところ比較的小さい規模の計算しか行なっていないが,今後の大規模計算のためのパラメータチェック及び,解析用プログラムの開発がほぼ終ったところである.現段階のシミュレーションにおいても,一様乱流やせん断乱流において報告されているような微細渦構造が存在し,渦伸長のために非等方化することを確認した.この様な素過程を解明することは,乱流の間欠性を理解する上で重要なことである.また,非等方乱流の代表的理論であるRapid-Distortion-Approximationとの比較も行ない,定性的に一致することも分かった.これらの結果は,いくつかの研究会において途中経過として発表してきた. 今後は,より大規模な計算を行ない統計的性質を調べ,既知の理論や数値計算の結果との比較を行なう.乱流場に現れる微細渦構造についても幾分明らかになってきたので,それをモデル化した流れのダイナミックスも調べる.また,今回のスキームを更に改良すると,時間に依存する一般の線形流のシミュレーションも可能になると考えられる., Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas, 1993 -1993, Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas, Osaka University - Self-organized structure and statistics in globally disordered system
Competitive research funding - 巨視的乱雑系における自己組織構造と統計量
Competitive research funding
