1991 Fiscal Year Annual Research Report
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03452125
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
前田 昌信 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (90051466)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
菱田 公一 慶應義塾大学, 理工学部, 助教授 (40156592)
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| Keywords | 二相乱流 / 固気二相流 / 粒子拡散 / 剪断流 / レ-ザ流速計 |
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| Research Abstract |
速度差のある流れが平行に混合する二次元剪断層について、熱線流速計により得られた信号を周波数解析を行う事によって、剪断層内の組織的に存在する渦を確認した。さらに、この流動場に三種類の粒子を添加し、LDVを用いて、粒子の挙動を調べた。その結果として、粒子の慣性力が大きい場合、粒子は組織渦の影響を受けずに拡散し、粒子の慣性力が、小さくなるにつれて、組織渦の影響を受けはじめ、そして粒子がある特定の範囲の慣性力を有する場合、粒子は組織渦から飛び出してしまう現象(オ-バ-シュ-ト)が、という粒子拡散に対して、3種類の事象が実験的に示された。その際、相対的な粒子の慣性力は、粒子緩和時間と組織渦の特性時間の 比であるスト-クス数が有用である事が示された。
さらに、粒子が組織渦に滞在する時間が、粒子拡散に与える影響を調べるために、同様な実験系において、気相の平均速度を大きくし、粒子と組織渦の間に大きな相対速度を有する条件についても実験を行った。双方の実験条件において組織渦の長さスケ-ルが同程度である事を確かめた上で粒子を添加し粒子の挙動を調べた。その結果、相対速度が小さい流動場でオ-バ-シュ-ト現象が観察されたスト-クス数の範囲においても相対速度が大きい流動場ではオ-バ-シュ-ト現象は観察されなかった。この結果は、粒子が組織渦に滞在する時間が短くなる事により、組織渦の影響が、小さくなるために起こる。これは見かけ上、組織渦の特性時間が短くなった事と同様である。したがって、粒子の滞在時間を考慮にいれて組織渦の特性時間を見積直し、スト-ク数を新たに定義し直す事で、より広範囲な流動条件に対する粒子拡散現象を一義的に評価する事ができた。
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Research Products
(3 results)
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[Publications] T.Ishimチ,K.Hishida and M.Maeda: "Particle dispersion in turbulent mixing layer:Effect of particle interaction time in eddy motion of gas phase" Proc.of the international conference on multiphase flows '91ーTsukuba. 2. 69-72 (1991)
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[Publications] K.Hishida,A.Ando and M.Maeda: "Experiments on particle dispersion in a turbulent mixing layer" Int.J.Multiphase.
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[Publications] T.Ishima,K.Hishida and M.Maeda: "Effect of particle residence time on particle dispersion in a plane mixing layer" Trans.ASME J.Fluid Engineering.
