| 研究課題/領域番号 |
07455078
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 研究分野 |
流体工学
|
|---|
| 研究機関 | 北海道大学 |
|---|
研究代表者 |
木谷 勝 北海道大学, 工学部, 教授 (50001160)
|
|---|
| 研究分担者 |
井門 康司 北海道大学, 工学部, 助手 (40221775)
望月 修 北海道大学, 工学部, 助教授 (50157830)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
1995 – 1996
|
| 研究課題ステータス |
完了 (1996年度)
|
| 配分額 *注記 |
7,100千円 (直接経費: 7,100千円)
1996年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
1995年度: 4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
|
|---|
| キーワード | 流体力学 / 乱流 / 組織構造 / ゆらぎ / ウエーブレット変換 / POD / 乱流混合層 / 乱流後流 / 後流 / カルマン渦列 / 低周波非定常性 / 乱流構造 |
|---|
| 研究概要 |
剪断乱流の組織構造(大規模渦構造)は低周波数変調とよばれるゆらぎをもっている。これまで組織構造の研究には、条件付き抽出法が広く用いられてきたが、これにはあらかじめ条件そのものを設定するという問題点がある。条件を設定しないで組織構造を抽出する方法として、最適直交関数展開法や線形統計推定法などがあるが、最近ではウエーブレット変換が注目されている。本研究は、剪断乱流の代表的なものとして、乱流混合層および乱流後流をとりあげ、その組織構造と低周波数変調を最適直交関数展開法およびウエーブレット変換によって実験的に明らかにしたものである。あわせて組織構造の抽出におけるこれら二つの方法の特徴を明らかにしている。主要な成果は次の点に要約される。
〔1〕乱流自由混合層における組織構造の基本的特性が、最適直交関数展開法における第一固有関数によって表現できる。
〔2〕乱流自由混合層の中心領域では、最適直交関数展開法は組織構造による速度変動の組織性を表現できないのに対し、ウエーブレット変換はこの領域における速度変動の組織性を明確に抽出できる。これにより最適直交関数展開法では、最初の数個の固有値が他のものに比べて特に大きくないときには、組織構造を抽出できないことがわかる。
〔3〕乱流自由混合層の組織構造は、その通過周波数の約1/6の周波数で変調を受けていることをウエーブレット変換によって明らかにした。
〔4〕乱流後流の組織構造であるカルマン渦列中の渦が、レイノルズ数の広い範囲にわたって、その通過周波数の約1/25の周波数で変調を受けていることを、ウエーブレット変換によって明らかにした。
|
