| 研究課題/領域番号 |
06402054
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(A)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 研究分野 |
船舶工学
|
|---|
| 研究機関 | 東京大学 |
|---|
研究代表者 |
加藤 洋治 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (00010695)
|
|---|
| 研究分担者 |
前田 正二 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (60219277)
小村 隆士 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (10010894)
山口 一 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (20166622)
宮田 秀明 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70111474)
藤野 正隆 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (10010787)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
1994 – 1996
|
| 研究課題ステータス |
完了 (1996年度)
|
| 配分額 *注記 |
36,300千円 (直接経費: 36,300千円)
1996年度: 5,500千円 (直接経費: 5,500千円)
1995年度: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
1994年度: 26,300千円 (直接経費: 26,300千円)
|
|---|
| キーワード | キャビテーション / 粘性 / 温度 / 蒸発 / 熱・物質移動 / クラウド / リエントラント・ジェット / バースト / 熱伝達 / 物質伝達 / 熱的影響 / 高温水 / 実験 / 数値計算 / ナビエ・ストークスの式 / 理論 |
|---|
| 研究概要 |
この研究は、現象の素過程を理解して、キャビテーションの全体像を理解しようとして行われた。特にキャビティの挙動と粘性流場のかかわり合い、キャビティ界面での蒸発とキャビティ内部での流動に焦点をあて、研究を行った。
キャビテーションを発生した2次元翼まわりの流場観察と計測を行い下記の結論を得た。
1.キャビティの形状・特性は、キャビティ前縁での剥離した境界層が再附着する条件を満たすか(non-burst)、満たさないか(burst)によって大きく異なる。
2.従って翼形にシート・キャビティが発生する流場をモデル化するには、まず剥離後の境界層特性を調べ、non-burst、burstに応じて異なったモデルを採用する必要がある。
シート・キャビティ後端で発生したReentrant jetがシート・キャビティ前縁附近に達した時、シート・キャビティがそこで切れ、クラウド・キャビテーションが発生する。
4.従って翼面上の適当な位置にReentrant jetの逆流を防ぐ障害物を流れに直角におけば、クラウド・キャビテーションの発生は大巾に抑制される。
キャビティの崩壊する量を知ることは騒音、壊食を定量的に推定することの基礎となる。またキャビティ界面での熱・物質移動は自由界面における現象としても興味深いものであり、その機構を知ることは現象の基本的な理解につながる。そこで140degCまでの高温水でキャビテーションを観察し、同時にキャビティ内の温度低下を計測した。
1.キャビティ内の温度低下量はキャビティ前縁付近が大きく、主流温度140degC、流速14m/sのスーパーキャビテーション状態で1.4degC程度であった。
2.上流にstimulatorをつけ、人工的に境界層を厚くしてやると温度低下量が増加する。
3.著者が以前提案したZファクターを用いると計測結果をよく整理できる。
|
