| 研究分担者 |
田畑 隆英 鹿児島工業高等専門学校, 機械工学科, 助教授 (50290846)
江崎 秀司 鹿児島工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (40185111)
李 輝 鹿児島大学, 工学部・機械工学科, 助手 (00253906)
椎 保幸 鹿児島工業高等専門学校, 機械工学科, 講師 (30270391)
黒木 祥光 鹿児島工業高等専門学校, 電気工学科, 助教授 (60290847)
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| 研究概要 |
本研究は円筒形流路に旋回噴流が流入した場合,旋回噴流の壁面への移動に伴って側壁付着現象がどのように変化していくかを実験的に調べるものである.すなわち,壁面から離れて設置された旋回噴流がこの壁面の影響を受けて噴流中心線が湾曲しながら流れる現象を取り扱うものである.
本実験では旋回噴流に空気噴流を用い,また一端を閉じたアクリル樹脂製円管を円筒形流路として用いた.さらに,軸方向速度成分がもつ運動量に対する周方向速度成分がもつ角運動量の比であるスワール数Swで表される旋回強度を種々,変化させることができるような旋回噴流発生装置を自作した.これは円形ノズルの周囲に案内羽根を配置し,この角度を任意に変化できるようなものである.この発生装置を用いることにより,軸対称自由噴流であるSw=0から,最も旋回成分が大きいSw=1.47まで種々,変化させることができた.また,円筒形流路をリフターで上下させることにより,ノズル軸心と流路軸心との偏心量も種々,変化させることができた.
得られた主な結論は以下のとおりである.
(1)噴流流出ノズルが円筒形流路の中心軸上から偏心して設置された場合,旋回噴流が周囲から巻き込むエントレインメントの不均一性により,流れは流路側壁へ偏向する.
(2)ノズルの偏心量がある一定の値を超えると,旋回噴流の噴流中心線の傾きが一定となることから,これらの流れの間には相似関係がある.
(3)噴流の旋回強度が大きくなると,これにともなって噴流中心線の偏向も大きくなる.
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