| Project/Area Number |
19K04169
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 19010:Fluid engineering-related
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| Research Institution | Mie University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | Multiple jets / Active control / Heat transfer / Mixing / DNS / Impinging jet / Free jet / DRL / Multiple jet |
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| Outline of Research at the Start |
多数の円形噴流を配置した多数噴流では個々の噴流間に強い干渉が生じるため、自由噴流の場合には巻き込み（エントレインメント）の減少に伴う混合・拡散性能の低下、衝突噴流の場合には多数化に起因する横断流れや噴流間に生じる大規模な循環流れによる伝熱性能の低下、衝突面上の非一様な伝熱特性などが生じ混合・拡散・伝熱特性の改善が求められている。これらの問題を抜本的に解決するため、単独噴流の場合に有効性が確認された能動制御手法を多数配置された個々の噴流に適用し、さらに多数化した噴流全体を制御するための方法を開発する。また、開発した制御方法の適用範囲を広げるため、混相噴流の制御についても検討を行う。
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| Outline of Final Research Achievements |
Multiple jets being composed of a large number of circular jets induces the occurrence of strong interference between the individual jets, resulting in some shortcomings to should be solved, i.e., the reduction of mixing/diffusion performance due to decreasing entrainment in the case of free jets; in case of the impinging jet, the suppression of heat transfer performance due to crossflow and large-scale recirculating flow and generation of non-uniform heat transfer distribution on the impinging wall. In order to comprehensively solve these problems, we investigated the control performance by applying intermittent control and control utilizing blooming jets to a single jet using our in-house computational code. Further, we developed a control method for multiple jets that improves mixing and heat transfer performance by conducting intermittent-, pulsation-, or oscillating control, and, in addition, a liquid jet control technology that enhances atomization.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
これまで単独噴流に関する制御や、多数噴流の干渉に関する影響評価は行われているが、多数の噴流を能動的に制御する試みはほとんどない。また DNS (direct numerical simulation) を利用した詳細な検討も多数噴流の場合についてほとんど行われていない。本研究で開発した多数配置された噴流への制御手法は一般の工学機器における高効率な混合・伝熱制御手法に発展寄与することができるものと考えられる。
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