2013 Fiscal Year Research-status Report

遷移過程にある平板境界層の摩擦および伝熱機構の解明

Research Project

Project/Area Number	23560224
Research Institution	Nagoya Institute of Technology
Principal Investigator	飯田雄章名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70273307)
Keywords	乱流 / 境界層 / 遷移 / 剛体回転
Research Abstract	本研究では，主として以下の２点を主要な研究目標としている。１）境界層において遷移過程を模擬できるスペクトル法による直接数値シミュレーションのコードを開発する。２）低レイノルズ数の回転チャネル乱流で見られる乱流構造の詳細を研究するとともに境界層の遷移過程にどのような貢献をしているのか明らかにする。初年度においては，フリンジ領域を用いたスペクトル法による境界層遷移のコード作成した。二年目は，低レイノルズ数の回転チャネル乱流の乱流構造，ストリーク構造，縦渦構造について明らかにした。三年目の昨年度は，乱流境界層の遷移過程における，剛体回転(平均渦度と異方向）の影響について調べた。比較的大きな乱れの入り口条件で回転の影響が強く不安定で，短い層流領域で遷移する場合と，比較的小さな乱れの入り口条件で回転の影響が弱く，遷移に比較的長い助走区間を有する場合の二通りの計算を行った。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 遷移過程にある平板境界層の数値シミュレーションを実施し､剛体回転の効果について調べた。その結果､低レイノルズ数のチャネル乱流にみられた乱流構造と類似の構造が遷移の前に生じることがわかった。
Strategy for Future Research Activity	遷移の過程に見られる乱流構造と低レイノルズ数で逆遷移過程にある乱流構造との比較をさらに詳細に行い,平板境界層とチャネル乱流について剛体回転について類似の効果が生じるか明らかにしたい。さらに､縦渦､低速ストリークという乱流構造の点から剛体回転が乱流遷移に及ぼす影響について考察する。
Expenditure Plans for the Next FY Research Funding	平成２５年度にハードディスクの故障により計画が遅れたため当初の予定のとおり境界層の遷移過程における回転の効果について調査するためワークステーションとハードディスクの購入する。また､国際会議の旅費および出版費として使用する。