乱流せん断流中に見られる縦渦の生成機構とその制御

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03302031
• Research Institution: Ehime University
• Principal Investigator: 鮎川 恭三 愛媛大学, 工学部, 教授 (30036230)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 薄井 洋基 山口大学, 工学部, 教授 (20107725) ; 大成 博文 徳山工業高等専門学校, 教授 (30045041) ; 大坂 英雄 山口大学, 工学部, 教授 (90024611) ; 斉藤 隆 山口大学, 工学部, 教授 (40035035)
• Keywords: 乱流せん断流 / 縦渦 / 秩序構造 / 乱流二次流れ / 湾曲流 / 波状流路流れ / 剥離・再付着流れ / 気液混相噴流

Research Abstract

1.研究経過の概要
秩序構造,乱流二次流れ及び複雑流路の縦渦の3グル-プでそれぞれのテ-マについて研究分担者を中心に各研究室で研究を進めると共に,それらの研究成果を取りまとめ,研究の方向を調整し,問題点を検討するために次の研究会を開催した。
1)第1回(7月30日,広島市),研究代表,分担者全員,研究テ-マ,研究計画,過去の研究経過
2)第2回(10月26日,宇部市),研究分担者を含め22名,3研究グル-プの責任者による研究進展状況の報告,研究発表3件,本科研費のグル-プに研究協力者を16名依頼.
3)第3回(12月13,14日,松山市),研究代表者,分担者,協力者を含め27名.各研究グル-プ毎に研究内容の中間報告を21件について実施.本研究テ-マの遂行上の問題点や次年度の研究の方向について議論.
次年度は,4月(広島市),8月(広島市),11月(松山市)で3回研究会を開催予定.その後,本テ-マについて研究成果を取りまとめた小冊子を作成.
2.新たに得られた知見
1)秩序構造グル-プ:自由混合層初期の大渦構造に及ぼす初期乱れの影響,滑面相当網粗面の抵抗のレイノルズ数に対する変化,開水路隅角部及び曲がり部の内層に生成する縦渦の時間構造.
2)乱流二次流れグル-プ:バックステップ部角部剥離と再付着点近傍流れの時間変化,河床粗壁面モデルにおける抵抗の発生機構と二次流れとの関係,縦渦列のスパン方向周期が乱流境界層の平均流特性に及ぼす変化とそのメカニズム.
3)複雑流路の縦渦グル-プ:波状流路内の縦渦の発生条件,相対水深の小さい混合砂レキをもつ蛇行流で発生する縦渦の機構,気液混相噴流に及ぼす曲率の効果,高分子溶液を注入した円管流の抵抗減少と大渦との関係.

Research Products

• [Publications] 渡部 哲也: "正方形断面管路内流れの乱流構造(流れの可視化を併用した速度測定)" 日本機械学会流体工学部門講演会 講演論文集. 910ー50. 202-209 (1991)
• [Publications] 河原 源太: "正方形断面管路内流れの乱流構造(可視化によって抽出された乱れの確率密度分布)" 日本機械学会第69期全国大会講演会 講演論文集. 910ー62. 224-226 (1991)
• [Publications] 鮎川 恭三: "正方形管内流れ強さと乱れの確率密度分布" 日本機械学会論文集B. 57. 3616-3621 (1991)
• [Publications] 大坂 英雄: "スパン方向周期攪乱を受けた乱流境界層の構造に関する研究" 第23回乱流シンポジウム講演論文集. 23. 72-77 (1991)
• [Publications] 大坂 英雄: "主流中の縦渦列と干渉した乱流境界層の平均速度場の変化" 日本機械学会論文集 B. 58. (1992)
• [Publications] Hideo OSAKA: "Effcct of contabled lengitudinal vortex arrays on the development of turbulent boundary layer" Exporimental Thermal and Fluid Scien. 5. (1992)
• [Publications] 渡辺 勝利: "蛇行水路乱流の水表面付近に形成された組織構造の時空間的特性" 第23回乱流シンポジウム講演論文集. Ho.23. 271-275 (1991)
• [Publications] T.Saga: "Coherent Structure in Turbulent Open Channel Flow in Corners" Fluid Contrl.Measurement and Visualization III. Ho.3. 725-731 (1991)
• [Publications] 佐賀 孝徳: "開水路流れにおける大規模乱流構造の可視化" 可視化情報福岡講演会講演論文集. 11. 209-212 (1991)
• [Publications] 西村 龍夫: "正弦波状流路内の脈動流" 日本機械学会論文集 B. 58. (1992)
• [Publications] 鈴木 豊彦: "平面剪断流のコヒ-レント構造に関する一研究" 日本航空宇宙学会誌.
• [Publications] H.USUI: "“Drag Reduction caused by cationic Surfactants",Proc.of Int." Regional Meeting on Rheology & Polymer Processing. Soaul. 76-79 (1990)
• [Publications] 西 茂夫: "滑面相当網粗面平板乱流境界層の平均流特性" 日本機械学会 中国四国支部第30期総会講演会.
• [Publications] 桜井 元康: "非対称拡大流路流れの数値的研究" 機械学会 中国四国支部第30期総会講演会(講演論文集). (1992)
• [Publications] 赤司 信義: "落下水脈の界面変動と空気混入" 西日本工業大学紀要、理工学編. 22. (1992)
• [Publications] 佐賀 孝徳: "開水路乱流側壁領域の組織構造に関する研究" 土木学会論文集. 443/IIー18. 56-64 (1992)
• [Publications] 渡辺 勝利: "低レイノルズ数における蛇行水路乱流の組織構造に関する研究" 土木学会論文集.
• [Publications] 大成 博文: "三角リブレットによる摩擦抵抗軽減について" 第23回乱流シンポジウム講演論文集. No.23. 94-95 (1991)
• [Publications] H.USUI: "“Drag Reduction by the Polymer Injection into a Pipe Flow" Prac.Xlth Int." Cangiess on Rheology. Belgium. 11 (1992)
• [Publications] 薄井 洋基: "円管内乱流において高分子注入により引き起こされる乱流抗力減少" 化学工学会第24回秋季大会. 1.117. (1991)
• [Publications] 薄井 洋基: "管内乱流への高分子注入による抗力減少の可視化実験" 日本レオロジ-学会第39回レオロジ-討論会. B20. (1991)
• [Publications] 斎藤 隆: "開水路粘性底層内の流速変動" 乱流シンポジウム講演論文集. 23回. 114-119 (1991)
• [Publications] 河元 信幸: "開水路粘性底層内の流速変動とWavelts解析" 土木学会年次学術講演会概要集. 46回. 726-727 (1991)
• [Publications] 河元 信幸: "開水路粘性底層内の流速変動" 土木学会中国四国支部研究発表概要集. 43. 174-175 (1991)