| 研究課題/領域番号 |
11650167
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 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 | 福井大学 |
|---|
研究代表者 |
家元 良幸 福井大学, 工学部, 教授 (60020244)
|
|---|
| 研究分担者 |
田上 秀一 福井大学, 工学部, 講師 (40274500)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
1999 – 2000
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2000年度)
|
| 配分額 *注記 |
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2000年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
|
|---|
| キーワード | 糸 / インターレース加工 / 空気加工 / シミュレーション / 圧縮性流体 / TVDスキーム / インターレース糸 / 画像解析 / 超音速流 |
|---|
| 研究概要 |
1.Chakravathy-OsherのTVDスキームにより、理想気体の軸対称自由噴流および平板に衝突する噴流の計算を行い、膨張波、圧縮波などの発生を捉えることが出来た。また、実験で得られたシュリーレン写真と計算で得られた密度分布が良好に一致し、計算スキームの妥当性が示された。
2.実際のインターレース加工より相似的に大きい拡大インターレーサを用いて円形断面糸道管の空気噴射ノズル対壁上での圧力分布を測定し、インターレーサの形状をT字型管路と見なした2次元流動計算で得られた圧力分布の傾向は実験で得られた傾向と一致した。
3.正方形管で構成されるインターレーサ内空気流の3次元流動解析を実施し、糸道管内における三次元的な流れを把握できた。また、貯気槽内圧力と糸道管寸法を変えた計算を行い、圧力または寸法が大きくなるほど糸道管出口付近での空気流の流速が大きくなることがわかった。
4.ピアノ線の円柱を糸と見立てて、高速空気の自由噴流中に置かれた円柱に作用する抵抗を測定した。抵抗は半径方向に減少し、軸方向には周期的に増減すること、抵抗分布が噴流の全圧分布と類似していることが確認できた。
5.マルチフィラメント糸を糸道管内に固定し、瞬間的に空気を吹きつけることでインターレース加工をモデル化し、高速度カメラを用いて撮影したインターレース糸の運動を画像処理により解析した。インターレーサ内における糸の運動、交絡部の生成様式、生成場所などが把握できた。
6.以上より、インターレーサ内空気流の様子が数値シミュレーションで把握でき、結果の総合判断から、インターレース加工工程の改良および最適化のための指針と方向性が得られた。今後の課題としては、より最適なインターレース加工工程を構築するためのデータベースの蓄積、空気流に糸が存在する場合についてのシミュレーションの実現が挙げられる。
|
