2006 Fiscal Year Annual Research Report
数値解析によるキャビティ自励振動流の新しい制御方法の開発
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18560160
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
吉田 尚史 信州大学, 工学部, 助教授 (90262857)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡邉 崇 名古屋大学, エコトピア科学研究所, 教授 (40182927)
鈴木 健 独立行政法人産業技術総合研究所, 先進製造プロセス研究部門, 主任研究員 (50357282)
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| Keywords | 数値流体力学 / 有限差分法 / 非圧縮流れ / キャビティ / 自励振動流 / 制御 |
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| Research Abstract |
開いたキャビティを通過する流れでは、キャビティ上流角ではく離したせん断層が周期的に自励振動する。キャビティ自励振動流の振動を止める制御は工学的応用の面で重要である。本研究は、数値解析によってキャビティ流の振動を抑制する新たな能動制御方法を開発することを目的とする。能動的制御方法はキャビティ底面を駆動することによりキャビティ内の循環流を変化させ、はく離せん断層の振動を停止させる方法である。
平成18年度は以下の研究を行った。キャビティのアスペクト比を2に固定した場合について、キャビティ底面を駆動する能動制御方法を適用し、二次元数値解析を行った。キャビティ底面を正負の方向に様々な速度で駆動し、それぞれ一定速度以上で駆動するとせん断層の振動が停止することを明らかにした。この結果は論文に発表した。次に、キャビティのアスペクト比を変え制御を適用しない場合について、二次元数値解析を行った。キャビティ自励振動はアスペクト比の小さいほうから、振動なし、モードII、モードIII、ウェイクモードと変化することが知られている。二次元数値解析によりこれらのモード変化を捉えることができた。これらの成果は19年度中に開催される国際会議で発表予定である。さらに、それぞれのモードに対して、底面駆動の能動制御方法を適用した計算を行っており、詳細な研究は19年度へ継続する。平行して、三次元解析用のプログラム開発の準備を行い、19年度は三次元数値解析も行い、底面駆動能動制御方法により三次元流れにおいても制御可能であるかどうかを研究する。
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