| 研究課題/領域番号 |
04452141
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
流体工学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
三宅 裕 大阪大学, 工学部, 教授 (50029005)
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| 研究分担者 |
板東 潔 大阪大学, 工学部, 助教授 (70156545)
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| 研究期間 (年度) |
1992 – 1994
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| 研究課題ステータス |
完了 (1994年度)
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| 配分額 *注記 |
7,000千円 (直接経費: 7,000千円)
1994年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
1993年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
1992年度: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
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| キーワード | DNS / LES / 壁乱流 / 乱流モデル / 乱流制御 / 非平衡乱流 / スペクトル法 / 波状流路間乱流 / 縦渦 / 円形噴流 / 高次精度差分 / 乱れ構造解析 |
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| 研究概要 |
LESによる溝乱流の数値シミュレーションデータをもとに瞬時場を三次元カラーグラフィクス表示する方法で乱流において発生するストーリークとそのまわりの流れ場に対する考察を行った。その結果、乱流応力の生成、拡散、再分配はストリーク内部および近傍における空間的な間欠現象であること、乱流せん断応力は乱流応力の生成場所に分布すること、壁近傍のイベントは負の乱流拡散を生じさせること、および速度-圧力勾配相関項は圧力拡散と圧力-歪み速度項に分解せずに一つの項として扱うべきであることを示した。また、壁近傍の縦渦の上流側への再生機構を考察し、既存の縦渦と再生された縦渦は互いに回転方向が逆である一連の鎖構造をなし、再生される縦渦の発達は壁垂直方向の渦の傾斜(tiliting)と伸び(stretching)に基づくことを明らかにした。
また溝乱流の一方の壁面が波状となる流路の実験データ(乱流強度、レイノルズ応力、歪み度)から圧力勾配が乱流場に及ぼす影響を明らかにした。
乱流制御については円形噴流において準軸対称モードとヘリカルモードの初期優乱を加えた場合に対し乱流構造の時間的発達の相違をDNSを用いて調べることにより、乱流制御の可能性を考察した。更にヘリカルモードの場合は軸対称モードの場合に比べ、乱流構造の発生は速く、またその構造は軸対称モードより長く維持されることを示し、乱流制御さらには噴流から発生する空力騒音の制御に対する可能性を示した。空力騒音の解析法については、一様流中に置かれた角柱周りの乱流から発生する音場の音源解析法を示し、DNSを用いると実験では得ることの困難な高分解能の音源解析が可能となることを示した。さらに、角柱表面上の瞬時の相当音源強度の分布は流れの大規模構造の観察のみでは予測が困難であることを明らかにした。
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