| 研究課題/領域番号 |
06452177
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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 | 東京理科大学 |
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研究代表者 |
本阿弥 眞治 東京理科大学, 工学部, 教授 (30089312)
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| 研究期間 (年度) |
1994 – 1995
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| 研究課題ステータス |
完了 (1995年度)
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| 配分額 *注記 |
6,200千円 (直接経費: 6,200千円)
1995年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
1994年度: 5,300千円 (直接経費: 5,300千円)
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| キーワード | 乱流剥離 / 乱流境界層 / 能動制御 / 渦発生ジェット / パルスジェット / 位相制御 / 縦渦 / 壁面せん断応力 / ヤグパルスレーザ |
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| 研究概要 |
渦発生ジェットは、壁面に対して45°傾けた孔から壁面ジェットを吹き出し、壁乱流の混合を促進させるものである。本研究では、隣合うジェットを間欠的に吹き出す際、同位相と逆位相に設定した位相能動制御を行い、壁乱流中に埋没した一対のジェットにおける格位相毎の多重渦構造ならびに隣接するジェットの干渉機構を実験的に明らかにすることを目的とする。実験には、長さ2000mm、測定部断面80mm×720mmの風洞を使用し、十分発達した乱流境界層に一対の間欠ジェットを吹き出す。壁面に対し45°のピッチ角、境界層の流れ方向に対し90°のヨ-角を持つ一対のジェットをパルス間隔10Hz、吹き出し時間比を50%、そして同位相と逆位相で吹き出し、さらに、一対の吹き出し孔の配置により、一対の縦渦が分離ならびに合体する形態(背向配置ならびに正対配置)を実験条件として選定した。計測には、流れの可視化法として、ミストトレーサ法を用いた。更に、熱線流速計により、ジェット内の速度の時間平均、位相ならびに変動成分を測定した。さらに、周波数応答に優れ検知部が非常に微細な熱トレーサ微小センサを用いて、壁面せん断応力を計測した。その結果、パルスジェットにおいて吹き出し終了直後に主流の掃引効果が存在し、連続ジェットに見られない特徴を持つことが判明した。更に、背向配置と同位相吹き出しの条件下では、掃引効果が大規模化し、ジェットの周囲に位相平均分布より20から30%も局所的に高い速度を有する高速領域が存在することを実験的に確認した。このような高速領域の存在が剥離の抑制に有効であることを新たに見いだした。そして、それ以外の縦渦が合体する配置と逆位相の組み合わせでは、複数のパルスジェットはお互いに干渉しないことが判明した。以上により、パルス吹き出しの位相を適切に選定することにより、剥離現象の制御の可能性を見い出し、その流動機構を明らかにしたことが本研究の成果である。
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