2012 Fiscal Year Annual Research Report
ノズル内部に設置した偏向板や偏向リングによる噴流の拡散制御に関する研究
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22560160
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
木綿 隆弘 金沢大学, 機械工学系, 教授 (40225107)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小松 信義 金沢大学, 機械工学系, 助教 (20436827)
木村 繁男 金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 教授 (70272953)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 噴流 / 円形ノズル / 平面ノズル / 同軸ノズル / 乱流混合 / 流れの制御 / 流体計測 / 数値シミュレーション |
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| Research Abstract |
本研究では、円形や平面噴流出口直前のノズル内部に縮小または拡大する小さな有限長ノズル（偏向板または偏向リング）を設置することで、簡易的に速度差を有する同軸噴流を形成させて、噴出後のジェットの拡散とエントレインメントを制御するデバイスの研究開発を行うことを目的としている。
今年度は、噴流の拡散制御の効果を高めるために、平面噴流において、ノズル内部に偏向板およびノズル出口端に鋸歯状タブを設置した場合を調べ、次の結果を得た。①鋸歯状タブのみ設置した噴流の場合、噴出後に縮流が生じて流れが中央に寄せられ、噴流の広がりは鋸歯状タブがない噴流と比べて小さくなった。さらに、タブの間隔を変えることで、広がりに影響することを示した。②鋸歯状タブを付加した拡大偏向板付き噴流は、タブによる外側噴流の縮流で乱れのピーク値が中心線側に近づき、速度も増加するため、タブなしの拡大偏向板付き噴流と比較してx/H≦10で噴流の広がりが抑制される。③鋸歯状タブを付加した縮小偏向板付き噴流は、縮流によりノズル出口近傍でわずかに半値幅が減少した。しかし、下流側ではタブの有無による大きな差は見られなかった。④拡大および縮小偏向板付き噴流に鋸歯状タブを付加した場合、明確に卓越する周波数は見られなかった。以上のように、偏向板よりも劇的な流れ特性への変化は見られなかったが、鋸歯状タブの影響を明らかに出来た。さらに、加振の影響に関しては、数値シミュレーションをANSYS FLUENTによるLESの計算を進めている。このように、偏向板または偏向リングとタブを用いることで噴流の広がりの制御が可能であることを見出したことは意義がある。以上の研究成果は、日本機械学会の国内講演会で報告した。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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