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縦渦-横渦の相互作用に基づく壁面噴流の動的知能制御の試み

研究課題

研究課題/領域番号 11750143
研究種目

奨励研究(A)

配分区分補助金
研究分野 流体工学
研究機関山口大学

研究代表者

望月 信介  山口大学, 工学部, 助教授 (70190957)

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
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2000年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1999年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
キーワード壁面噴流 / 縦渦 / 乱流制御 / 剥離抑制 / アクティブ制御 / 三次元乱流場 / 動的
研究概要

本研究は、(1)大スケールの外層における横渦に基づく動的な縦渦導入の壁面噴流の制御に対する有効性、(2)ゆらぎの抑制・増大と縦渦の下流方向への減衰の程度、および流れ方向運動量流束の増減との関係、(3)渦度輸送方程式に基づくその考察が主な目的である。自己保存条件下のStronger Wall Jetにハーフデルタ翼により生成した縦渦を導入する際に、強度のゆらぎを加えた実験を行った。2年間の研究を通じて以下の結論が得られた。
・縦渦の発達過程(流れ方向渦度の減衰および半径の発達)に関する結論
1.縦渦強度にゆらぎを加えて導入した場合、初期領域においてはスパン方向の半径が増大する。
2.初期領域においてスパン方向半径が増大するため、変形(歪み速度)の強さが緩和され、その後の発達はゆらぎを加えていない場合よりもむしろゆるやかとなる。
3.力学的渦度数に関連するレイノルズ応力成分の大きさは、スパン方向ゆらぎにより増加し、渦度輸送方程式中の生成項を通じて縦渦の減衰に寄与することが確かめられた。
・流れ場の変形(壁面噴流の変形による運動流束の増加と回復)に関する結論
1.ゆらぎを加えた場合においても流れ方向運動量流束の増加が図られるが、その増加率はゆらぎの無い場合と比べて小さい。
2.ゆらぎの付加により流れ方向渦度の最大値が減少するため、静圧の変化が小さくなる。このことが運動量流束増加の抑制につながったと考えられた。
3.ゆらぎを加えた場合にも、デルタ翼の高さの140倍下流において、流れ場は非撹乱流のものに回復する。
今後、特定の目標を目指した流れ場制御のための積極的(Active)制御アルゴリズムを構築する上で極めて重要な結果が得られた。

報告書

(2件)
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (7件)

  • [文献書誌] 望月信介: "縦渦対による壁面噴流の操縦(縦渦対の挙動と平均速度場の変形)"日本機械学会論文集B編. 66・644. 976-984 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 望月信介: "縦渦対による壁面噴流の操縦(レイノルズ応力テンソルと生成項)"日本機械学会論文集B編. 66・646. 1309-1317 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 望月信介: "縦渦対による壁面噴流の操縦(渦度輸送方程式における生成項)"日本機械学会論文集B編. 66・650. 2536-2544 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 望月信介: "動的に導入された縦渦による壁面噴流の操縦"日本機械学会・流体工学部門講演会・講演論文集. 00・14. 112-115 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 望月信介: "スパン方向歪みによる変形を受けた壁面噴流の乱流構造"日本機械学会・1999年度年次大会講演論文集. 4. 101-102 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 望月信介: "縦渦対による壁面噴流の制御の試み"第31回流体力学講演会講演集. 57-60 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 望月信介: "縦渦対による壁面噴流の操縦(渦度輸送方程式における生成項の評価)"日本機械学会・流体工学部門講演会・講演論文集. No.99-19. 3-4 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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