1999 Fiscal Year Annual Research Report
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11450080
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
本阿弥 眞治 東京理科大学, 工学部, 教授 (30089312)
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| Keywords | 乱流境界層 / 渦発生ジエット / パルスジエット / 後方ステップ流れ / 再付着過程 / 能動制御 / マイクロセンサ |
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| Research Abstract |
後方ステップ流れ(ステップ高さ40mm、アスペクト比18)において、ステップ上流の十分発達した乱流境界層に吹出し孔列(直径d=2.0mm、ピッチ5d)から間欠的に吹き出すジェットと主流の速度比ならびにパルスジェットの周波数を実験パラメータに選び、剥離したせん断層が再付着する距離を実験により調べた。その結果、再付着距離は特定の周波数と速度比において最小値を持ち、連続的に吹き出すジェットによる縦渦よりも、さらにパルス状に与えた縦渦の抑制効果の方が強くなると言う新たな知見を得た。これにより、パルスジェットの工学的応用面での実現がかなり高くなった。次に、剥離せん断層の動特性に着目するため、非定常壁面せん断応力を計測することができ、周波数応答に優れ、検知部のサイズが0.2mmと従来のセンサに比べ非常に微細な構造を持つ熱トレーサマイクロセンサを用いて、吹出しジェットの流速(正確にはプレナム室の非定常圧力)と壁面せん断応力、ならびに吹出しジェットの流速と再付着面の壁面変動圧力との相互相関係数を計測した。その結果、ジェットの流速と圧力変動の方が壁面せん断応力よりも相関係数が高く、且つ、剥離泡内で高くなることが判明した。これにより、剥離せん断層の再付着過程の特性が明確になった。尚、マイクロセンサ部を測定に適したプローブ形状とするため、0.1μmの分解能を有するマイクロマニュピュレータシステム(主要設備備品)を用いて、加工ならびに精密仕上げに用いた。但し、PIV計測に関しては、測定壁面の乱反射の影響で十分精度の高いデータを取得できず、平成12年度の研究計画に一部食い込むこととなった。
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