| 研究分担者 |
吉川 典彦 豊橋技術科学大学, 工学部, 助教授 (60135423)
村上 正秀 筑波大学, 構造工学系, 助教授 (40111588)
井上 督 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (00107476)
麻生 茂 九州大学, 工学部, 助教授 (40150495)
相原 康彦 東京大学, 工学部, 教授 (90011072)
鈴木 豊彦 鳥取大学, 工学部, 教授 (60032273)
藤井 孝蔵 宇宙科学研究所, 高速流体力学部門, 助教授 (50209003)
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| 配分額 *注記 |
24,200千円 (直接経費: 24,200千円)
1993年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
1992年度: 5,700千円 (直接経費: 5,700千円)
1991年度: 16,600千円 (直接経費: 16,600千円)
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| 研究概要 |
(1)乱流理論 乱流相関方程式を変数分離することで現実的な乱流-非圧縮混合層と乱流予混合火炎を経験定数を含まない形に定式化することができ,その解を求めた.解は多重極ソリトンのような孤立波型でその解を全波数空間で積分して求めた乱流強度とレイノルズストレス(混合層),火炎伝播速度(予混合火炎)の実験との一致はともに満足すべきであることが示された(柘植).波動が流れに乗って伝播する系で外乱の絶対不安定・移流型不安定を議論し,空間周期的な定常流の安定性をFloquetの定理に基づいて解析した(京藤).
(2)数値流体力学 高レイノルズ数の乱流混合層問題に,渦法による非圧縮性流れ及び有限体積法による圧縮性流れの計算コードを適用し,圧縮性の効果を明らかにすると共に乱流混合層を人工的に制御する方法を提案した(井上).二次元薄層ナビエ・ストークス方程式を用いて衝撃波の壁面反射時の非定常空力加熱現象の数値予測を行い良い結果を得た(麻生).RNG代数乱流モデルを改良しGarabedian-Korn翼の空力特性問題に応用し,Baldwin-Lomaxモデルと同様の結果を得た(中村).翼の頭下げ時の渦放出を捉えるには非定常流れの乱流モデルに非平衡性を考慮する必要がある(藤井).パルスジェット燃焼の主燃焼室の解析から火炎面は自身の圧縮波とバロクリニック干渉し変形することが確かめられた(林).三次精度の多方向上流差分法を開発して,高レイノルズ数の複雑な非定常流れに適用し,その有効性を確認した(桑原).
(3)実験 強い乱れの流れと燃焼反応の干渉を調べ,高圧下の伸長流れ場における消炎現象および強い剪断流によって形成される乱流場における保炎機構を実験的に明らかにした(新崗).平板上の縦渦の成因は外層の乱れと誘起される静圧勾配との動的不釣り合いによるとの観点から乱れと縦渦の間のフィードバック制御系を見出した.また,ゲルトラー渦の遷移過程を実験的に調べ境界層内の乱れを3種類に分類した(相原).画像処理を用いた流速測定法において,ストロボ発光を6ミリ秒間隔に制御し速度算出アルゴリズムとして4時刻追跡法を開発した(西川).熱カウンター流ジェットのレーザー流速計による計測から,その乱流遷移および超流動乱流におけるT_1-T_2遷移などを,初めて明らかにした(村上).自由混合層の初期段階のコヒーレント構造は,剪断層中の卓越周波数成分として特定でき,流れ方向に広い範囲のコヒーレンスを示す(鈴木).乱流の微視的構造解明のための高空間分解能計測法を確立し,レーリー散乱によるCO_2噴流濃度計測とLIFによる火炎中OH蛍光の計測を行った(吉川).鈍いフィンおよび鋭いフィンに誘起された三次元衝撃波/乱流境界層干渉場および鈍頭物体から生じた弓形衝撃波/乱流境界層干渉場では,境界層は二次剥離および付着を生じており,またガウス分布からずれた数kHzの非定常性を持つことを明らかにした(麻生).
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