| 研究課題/領域番号 |
06651065
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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 |
航空宇宙工学
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
渡辺 紀徳 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (10201211)
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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 |
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1995年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
1994年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
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| キーワード | 流体機械 / 翼列流れ / 非定常内部流 / 翼端間隙 / 翼端漏れ流れ / 翼端渦 / 非定常空気力 / ターボ機械 / 翼列干渉 / 振動翼列 |
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| 研究概要 |
本研究では周期変動流を受ける翼、および振動する翼の翼端から発生する渦の非定常挙動を明らかにし、流体機械内部で翼端渦が翼列非定常流れに及ぼす影響を解明すること、渦が下流側の翼の非定常空気力に及ぼす影響を解明することを目的として研究を行った。はじめに三線熱線風速計プローブを自作し、三次元非定常流速の測定技術を確立した。続いて翼加振装置と、回転円柱列の後流により周期変動流を発生させる後流発生装置を製作した。既存の低速吸い込み風洞測定部に、製作した翼を鉛直壁面との間に間隙を持たせて設置し、周期変動流を翼にあてた場合と翼を振動させた場合の実験を行った。周期変動流を受ける翼端渦の挙動に関しては、回転円柱列による流速欠損部が通過する際、翼端渦はいったん完全に消滅し、その後緩やかに渦度を回復すること、この間渦中心は翼厚さ方向に大きく振動すること、等が明らかになり、流速の周期変動が翼端渦に対して強く影響を及ぼすことがわかった。続いて翼を振動させた場合の翼端渦挙動を三線熱線風速計により捉えた。その結果、翼端渦の中心が翼の振動と同期して振動する様子が明らかになった。後縁より下流に向かって渦中心の振動位相は変化するが、これは主流による渦振動の伝搬で説明づけられた。更に、翼の下流に設置した変動圧力測定用平板により、非定常翼端渦に誘起される非定常圧力を測定した。翼面上の圧力は翼端渦の通過によって急激に低下し、そのために翼に働く非定常空気力が大きく変化する様子を明らかにした。また、翼端渦は後置翼の背面側を通過する時と腹面側を通過する時とで、スパン方向に大きく移動し、これに伴って変動圧力場もスパン方向の広い範囲で変化することがわかった。理論解析では既存のプログラムを改造し、翼端渦の位置および強さが翼後縁から一定の範囲内で任意に時間変動する場合に、翼に誘起される非定常空気力を算出する特異点解析法を開発した。
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