| 研究課題/領域番号 |
11450074
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
流体工学
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| 研究機関 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
岡島 厚 金沢大学, 工学部, 教授 (80013689)
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| 研究分担者 |
上野 久儀 金沢大学, 工学部, 教授 (80019752)
溝田 武人 福岡工業大学, 工学部, 教授 (10038557)
岡野 行光 (株)原子力安全システム研究所, 技術システム研究所, 副所長
木綿 隆弘 金沢大学, 工学部, 助教授 (40225107)
木村 繁男 金沢大学, 工学部, 教授 (70272953)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2001
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| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
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| 配分額 *注記 |
11,100千円 (直接経費: 11,100千円)
2001年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2000年度: 4,200千円 (直接経費: 4,200千円)
1999年度: 5,400千円 (直接経費: 5,400千円)
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| キーワード | 流体関連振動 / ブラフボディー / 渦励振 / 流れ方向振動 / 高レイノルズ数 / 減衰質量比 / アスペクト比 / テーパ比 / 円柱 / 数値シミュレーション |
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| 研究概要 |
工業プラントの配管内センサーに用いられるブラフな断面構造物の後流域は、流れの剥離による複雑な渦構造を呈し、構造物は後流渦によって様々な自励振動現象が生じる。高速増殖炉「もんじゆ」のナトリウム漏洩事故の主な原因であった低流速域で起こった流れ方向振動も自励振動の一つである。本研究は円柱や矩形柱断面柱などの構造物の流れ方向流力振動の発生機構に関し、風洞実験、水槽実験、数値シミュレーションによって、主として両端弾性支持円柱した自由振動試験によって、次のようなことを明らかにした。(1)振動する円柱及び種々な断面比の矩形断面柱周りの流れ(レイノルズ数Re=10^4)をスモーク・ワイヤー法によって可視化し、振動特性と流れパターンの対応を示し、共振流速の1/2を境にして二つの励振域において、それぞれ振動円柱周りの対称渦及び交互渦の鮮明な可視化映像を得た。(2)表面粗さを導入して、臨界域以上の高いレイノルズ数領域の円柱周りの流れを実現して、高レイノルズ数領域の渦励振の様相を明らかにした。臨界域では直角方向振動が極端に抑制されることを見出した。(3)矩形断面柱の流れ方向振動に関しては,断面比が小さく垂直平板に近い場合には交互渦による第二励振域が断面比が大きくなりアフターボディーが長くなると、対称渦を伴う第一励振域が支配的となることを明らかにした。(4)二自由度弾性支持円柱の流れ方向の流力振動時の対称渦及び交互渦の渦構造を数値シミュレーションして、それぞれの後流の三次元構造の様相には、相違があることなどを見出し、2つの励振現象は後流の交互渦の形成強さと密接に関係していることを示した。
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