2010 Fiscal Year Annual Research Report
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20360081
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
升谷 五郎 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20271869)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
滝田 謙一 東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (80282101)
河内 俊憲 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (40415922)
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| Keywords | 圧縮・非圧縮流 / 擬似衝撃波 / 燃料噴射 / 乱流混合 / レーザー計測 / Large Eddy Simulation |
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| Research Abstract |
擬似衝撃波を伴う流れに噴射を行った場合の,速度の3方向成分をステレオPIV(粒子画像速度計)で測定した。擬似衝撃波なし及び3つの擬似衝撃波位置について,平均速度,乱れ強度,レイノルズ応力の分布を求め,擬似衝撃波の発生によって,壁に近い周囲の部分から乱れが著しく強まることが分かった。また,速度変動の各成分間の空間相関を計算し,乱れ構造の空間的広がりを調べている。さらに,トレーサー粒子を主流と噴流の両方に混入した場合と噴流のみに混入した場合に測定された平均速度の差から,噴射気体の乱流拡散流束を求める方法を定式化し,Large Eddy Simulation(LES)結果と比較して良い一致を得た。
アセトンPLIF(平面レーザー誘起蛍光法)による噴射気体濃度計測の絶対校正法の検討を進めるとともに,擬似衝撃波を伴う流れに噴射した気体の濃度を流路中心断面で計測し,擬似衝撃波がある場合に混合領域が拡大すること,濃度変動の正の空間相関を持つ領域が広がり,その形状が主流方向に伸びた楕円形になることを見出した。
数値計算では,LESの結果の妥当性を圧縮性乱流の基本的形態である混合層や境界層で検証した。また,擬似衝撃波なしの流れへの噴射について,噴射気体の違いによる乱流混合の大規模構造の変化を調べ,アセトンPLIFの結果と比較して良好な一致を得た。さらに,擬似衝撃波を伴う流れの:LESを開始した。
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