2023 Fiscal Year Final Research Report

International collaborative research work for friction factor and universal velocity profile in high Reynolds number pipe flow

Research Project

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Project/Area Number	19KK0098
Research Category	Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Medium-sized Section 19:Fluid engineering, thermal engineering, and related fields
Research Institution	National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
Principal Investigator	Furuichi Noriyuki 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究グループ長 (10334921)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	辻義之名古屋大学, 工学研究科, 教授 (00252255) 経田僚昭富山高等専門学校, その他部局等, 准教授 (50579729) 和田裕貴国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 安全研究・防災支援部門安全研究センター, 研究職 (80836718) 小野満里絵国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究員 (80883090)
Project Period (FY)	2019-10-07 – 2024-03-31
Keywords	高レイノルズ数 / 円管流れ / LDV / 乱流
Outline of Final Research Achievements	An international collaboration with PTB (Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Germany) was conducted to clarify the universality of the pipe friction factor and mean velocity profile in high Reynolds number pipe flow. As a result of the measurement of the pipe friction factor and the mean velocity profile, a very high agreement was successfully obtained for both. The universal value of the pipe friction factor and the universal profile of the mean velocity in a pipe flow were clarified. The physical reason for the Superpipe's value in the previous study was found to be the velocity profile in the wake.
Free Research Field	流体力学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	本研究成果は、これまでに混沌としていた高レイノルズ数円管流れにおける管摩擦係数や平均速度分布の普遍性について、高精度な実験結果に基づいて明らかにすることができている。このことは、壁乱流における理論の構築や、数値計算におけるモデルの構築に対して非常に有用である。また、高レイノルズ数における普遍性の存在に近づくことができたことは、学術的な意義が高いものといえる。