2016 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of particle dispersion in wall turbulence and its prediction with a high level of knowledge
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26420097
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| Research Institution | Kitami Institute of Technology |
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Principal Investigator |
三戸 陽一 北見工業大学, 工学部, 准教授 (20422032)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 乱流 / 混相流 / 分散流 / 粒子 / 液滴 / マイクロバブル / 乱流制御 / 直接数値シミュレーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題においては，物質輸送プラントや相変化を伴う熱交換器等において生じる流体乱流内に粒子・液滴・気泡が分散した流れ形態 (“分散乱流”) における分散相／流体の輸送メカニズムに対する理解の促進，マイクロスケールの粒子・液滴・気泡の添加による分散相／流体の輸送効率化に対する指針の高精度化を目的として，テーマ1: 壁乱流内に添加された粒子の輸送メカニズムの解明および添加粒子による流体乱流変化のメカニズムの解明，テーマ2: 壁乱流内に添加されたマイクロバブルの輸送メカニズムの解明および添加気泡による流体乱流変化のメカニズムの解明に対して検討が加えられた．
テーマ1については，平成26年度に実施した鉛直に設置した平行平板間チャネル内下降気体乱流中に粒子を均一添加した場合の非定常挙動の直接数値シミュレーションの結果を用いて，粒子の添加によって生じる流体乱流の変化における諸因子の影響に対して更なる検討を加え，粒子慣性による中心的役割を示した．テーマ2については，平成26年度から平成28年度に掛けて実施した鉛直に設置した平行平板間チャネル内上昇流体乱流中にマイクロバブルを均一添加した場合の非定常挙動の直接数値シミュレーションの結果を用いて，気泡の添加によって生じる流体乱流の変化における諸因子の影響に対して検討を加え，平成27年度に示した気泡添加による流体駆動の変化が反映されることを示した．テーマ1と2の結果より，粒子慣性の増加に伴う粒子分散の増加とこれに伴う流体乱流の減衰，粒子慣性の減少に伴う重力効果の増加と粒子によって付加される体積力による流体駆動性能の向上が示された．
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Research Products
(9 results)
