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2014 Fiscal Year Research-status Report

一様流中の渦状撹乱に対する前縁部受容機構の解明

Research Project

Project/Area Number 25420104
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

伊澤 精一郎  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90333856)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords境界層遷移 / 前縁部受容性 / 渦度攪乱
Outline of Annual Research Achievements

平成26年度も前年同様,物体前縁部の受容機構を解明することを目的として,風洞実験と数値計算の両面から研究を進めた.まず風洞実験では,これまでに開発したスパン方向に一様なシート噴流が生成可能な外乱発生装置を用いて,一様流中の局所外乱に対する平板境界層の応答について調査した.その結果,外乱に含まれる卓越した周期的な速度変動が境界層に受容され,境界層内部でT-S波型の速度変動として成長することがわかった.次いで,本装置を平板前縁上流の一様流中に設置し,その位置を変えながら導入された速度変動が境界層に及ぼす影響について調べた.その結果,シート噴流を脈動させても2次元T-S波の形成は見られず,速度変動は下流で減衰したが,前縁より上方から定常噴流を導入すると,境界層内の速度変動は一時的に強くなる様子が見られた.
また,数値計算では.境界層中の乱流の生成に寄与する渦構造について調べるとともに,一様流中の2次元渦度攪乱に対する平板前縁部受容性について調べを進めた.前者では,バイバス遷移を取り上げ,低速ストリークに噴流を短時間噴射することで強制的に乱流に遷移させた境界層の発達過程を追跡した.その結果,渦の伸長を引き起こす変形場が形成されてから強い渦が発現するまでには時間遅れがあることが示唆された.後者では,境界層内の速度変動の成長に対して,前縁部と平板部のつなぎ目は周波数に依存した影響を及ぼすことがわかった.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

東北大学サイバーサイエンスセンターにベクトル型の新たなスーパーコンピュータSX-ACEが導入され,現在センターの研究者からプログラムの高速化及び並列化技法についての技術支援を受けており,大規模計算を開始できる段階に近づきつつある.

Strategy for Future Research Activity

新しくなったスーパーコンピュータの活用を図るとともに,継続して風洞実験も行い,主流乱れ,受容係数,遷移点の3者の関係について調べ,前縁部受容性の解明に努める.

  • Research Products

    (4 results)

All 2014

All Presentation (4 results)

  • [Presentation] Numerical Study of Boundary Layer Receptivity to Periodic Vortical Disturbances in Freestream2014

    • Author(s)
      Yu Nishio, Seiichiro Izawa and Yu Fukunishi
    • Organizer
      67th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics
    • Place of Presentation
      The Moscone Center, San Francisco, USA
    • Year and Date
      2014-11-23 – 2014-11-25
  • [Presentation] Wavelet-based identification of localized turbulent regions in a transitional boundary layer2014

    • Author(s)
      Joe Yoshikawa, Yu Nishio, Seiichiro Izawa and Yu Fukunishi
    • Organizer
      67th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics
    • Place of Presentation
      The Moscone Center, San Francisco, USA
    • Year and Date
      2014-11-23 – 2014-11-25
  • [Presentation] シート状の局所攪乱に対するブラジウス境界層の受容性2014

    • Author(s)
      岡 智成, 廣田 隼人, 西尾 悠, 伊澤 精一郎, 福西 祐
    • Organizer
      日本流体力学会年会2014講演論文文集
    • Place of Presentation
      東北大学川内北キャンパス,仙台
    • Year and Date
      2014-09-15 – 2014-09-17
  • [Presentation] 遷移境界層中の乱流初生領域における渦構造2014

    • Author(s)
      吉川 穣, 西尾 悠, 伊澤 精一郎, 福西 祐
    • Organizer
      日本流体力学会年会2014講演論文集
    • Place of Presentation
      東北大学川内北キャンパス,仙台
    • Year and Date
      2014-09-15 – 2014-09-17

URL: 

Published: 2016-05-27  

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