| 研究課題/領域番号 |
04650164
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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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 | 東京電機大学 |
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研究代表者 |
児山 秀晴 東京電機大学, 工学部, 教授 (90120112)
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| 研究期間 (年度) |
1992 – 1993
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| 研究課題ステータス |
完了 (1993年度)
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| 配分額 *注記 |
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
1993年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1992年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
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| キーワード | 回転ディフューザ / 乱流境界層 / 二次流れ / 流れの安定性 / 剥離流 / コリオリカ / 安定効果 / 不安定効果 |
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| 研究概要 |
低縦横比の回転ディフューザ内の流れにおよぼすコリオリ力(Coriolis force)の二次流れおよび安定性、そして逆圧力勾配の相乗効果を研究するために、ディフューザ内の圧力、時間平均および変動速度成分が測定された。ディフューザは、小形の回転風洞のノズル部に装着され、断面の短辺に平行な軸の回りに回転された。ディフューザの上下壁面は平行であり、側壁が18ﾟまで開くことが可能である。また、ディフューザ内の流れを考察する場合の基礎的な流れ場となる低縦横比の回転直線流路(開き角0ﾟ)内の低圧側境界層の乱流構造におよぼすコリオリ力の影響を明らかにするために、乱流特性量の三次元的測定を試みた。それらの結果より、以下のことが明らかとなった。
1.回転角速度の増加とともに、境界層の発達が低圧側で促進され、圧力側で抑制される。より高い回転角速度において、十分に発達し、壁面近傍で減速した境界層が低圧側壁面より剥離する。これらは、逆圧力勾配、二次流れによる低速流体の運搬そして壁面近傍の流れの安定化の相乗効果によると考えられる。しかし、圧力側では、二次流れと流れの不安定化の相乗効果により流れが剥離することはない。
2.上流からの流れが一度剥離すると、その剥離した流れのパターンは比較的安定である。これは、コリオリ力の二次流れと流れの安定化の相乗効果によると思われる。回転角速度を変化しても、剥離した流れの時間平均速度および乱れ値分布に大きな変化を与えない。その流れは、圧力側の噴流(ジェット流)と低圧側の剥離流(伴流)の二つの領域に大別できる。低圧側の逆流を伴った剥離した流れは相当に安定化される。
3.逆流と噴流の間のせん断流領域では、乱れ値は回転角速度の増加とともに減少する。これは、乱流せん断応力の生成がコリオリ力の安定効果により抑制された結果と思われる。
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