LDV・トルクメータ・可視化手法を併用した球面クエット乱流遷移の実験検証

Research Project

Project/Area Number	24K07331
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 19010:Fluid engineering-related
Research Institution	Kansai University
Principal Investigator	板野智昭関西大学, システム理工学部, 教授 (30335187)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2026: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000) Fiscal Year 2025: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000) Fiscal Year 2024: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Keywords	球面クエット流れ / 乱流遷移 / 数理モデル / 実験流体力学
Outline of Research at the Start	球面クエット流は機械や天体内部に見られる普遍的な流れであるが、コリオリ効果の下、捩率のある曲線に沿う剪断流れであるため複数の不安定性を有し、乱流遷移に不明な点が残されたままである。本研究では、ナビエ=ストークス方程式に基づく計算と分岐解析から得られた数値結果を手掛かりに、高精度トルクメータ・汎用レーザードップラー流速計・可視化手法を相補的に用い、実験から球面クエット流の乱流に至るルートを明らかにする。流体機械で広く見られる曲面に沿う剪断乱流遷移の基礎的知見となり、また、天体内外の剪断メカニズムや乱流混合の推定にもつながる。解析手法は回転機械内の流れの新たな測定手法にも発展すると期待される。