1995 Fiscal Year Annual Research Report
積雪寒冷地の大型車両走行に伴う雪煙の防止対策に関する研究
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07455088
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Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
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| Research Institution | Hokkaido Institute of Technology |
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Principal Investigator |
豊田 国昭 北海道工業大学, 工学部, 教授 (50048039)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
白浜 芳朗 北海道工業大学, 工学部, 助教授 (30048061)
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| Keywords | 積雪寒冷地 / 大型車両 / 雪煙 / 渦 / スポイラー / 三次元撹乱 |
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| Research Abstract |
1.箱型の大型車両模型を風洞測定部に設置,車体の後面近傍の流れ模様を煙法により可視化し,とくに渦の生成・成長過程を調べた。車体後方では,後面の上下左右からの剥離流中に渦か生成されるが,車体下部から巻き上がる渦が最も大きく,この渦が雪煙の発生原因であることを確認した。
2.車体後面の下部から発生する大規模渦の生成・成長を抑制するために,後縁を鋸歯状にしたスポイラーを車体下部に取り付け,上述の可視化法により車体後部の流れ模様を調べた。その結果,スポイラー後縁の三次元撹乱効果により,二次元的な大規模渦は崩壊し三次元的な小規模渦に分裂することが確認された。大規模渦の崩壊は雪煙の巻き上げ効果を減衰されるので,スポイラーは雪煙防止に有効であることが推測された。
3.上述のスポイラーの流体工学的特性を調べる基礎実験として,風洞測定部に設置した二次元平板の後方に発生する渦の挙動を定量的に調べた。測定は熱線流速計を用いて行われ,変動速度の周波数解析及び強さ分布により渦のスケールと強さを検討した。その結果,平板後縁の三次元撹乱は渦のスケールを小さくすることを明らかにした。また,この効果は平板後縁の三次元撹乱発生部(鋸歯状の切込み)のスケールに影響されることも明らかになったので,最適な三次元撹乱スケールを決定することが必要である。そのために,二次元大規模渦の三次元不安定特性を明らかにするための実験を予定している。この結果に基づいて,平成8年度には,車両下部に取り付けるスポイラーの最適形状を検討し,その結果を大型車両模型の実験により確認する計画である。
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[Publications] K. Toyoda: "Three-dimensional vortical structures in a traiangular jet" Proc. 6th Asian Congress of Fluid Mechanics. 2. 971-974 (1995)
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[Publications] 豊田国昭: "変動圧力場による三次元渦構造の検討" 日本流体力学会誌. 14(別冊). 275-278 (1995)
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[Publications] K. Tayoda: "Measurements of fluctuating static pressure in a rectangular jet" Proc. 2nd Joint ASME-JSME Fluids Engineering Conference. EFD-Vol. 211. 13-18 (1995)
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[Publications] 白浜芳朗: "管噴流中の渦構造の操作に関する研究" 日本機械学会流体工学部門講演会講演論文集. No. 95-19. 81-82 (1995)
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[Publications] 平元理峰: "長方形噴流中の不規則静圧変動に関する考察" 日本機械学会北海道支部第35回講演会. No. 952-1. 93-94 (1995)
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[Publications] 平元理峰: "長方形噴流中の三次元渦構造に関する研究" 日本機械学会論文集(B編). 62(発表予定). (1996)
