| 研究課題/領域番号 |
13650182
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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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 | 山口大学 |
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研究代表者 |
望月 信介 山口大学, 工学部, 助教授 (70190957)
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| 研究分担者 |
亀田 孝嗣 山口大学, 工学部, 助手 (70304491)
大坂 英雄 山口大学, 工学部, 教授 (90024611)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2002
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| 研究課題ステータス |
完了 (2002年度)
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| 配分額 *注記 |
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2002年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2001年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
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| キーワード | 乱流境界層 / エントレインメント / 秩序構造 / フラクタル / 平衡境界層 |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、乱流境界層のエントレインメント機構をフラクタルにより議論されている1/f^a構造に基づいて理解することである。そのため、零圧力勾配下および逆圧力勾配下に発達する平衡境界層の2種類に的を絞り、両者の比較から構造の普遍性と外的条件のべき指数への影響を明らかにする。
2年度目においては、壁面摩擦抵抗の直接測定装置による計測を実施し、速度およびレイノルズ応力分布の相似性の確認を実施した。べき係数m=0.188の平衡境界層の成立する領域において、壁面せん断応力の直接測定装置による計測を行なったところ、カルマン定数κ=0.41、付加定数C=5.0の零圧力勾配下の対数速度分布と良好に一致する速度分布が得られた。この件に関して、前年度のプレストン管におけるせん断応力の計測方法における精度を向上させた。
零圧力勾配下における乱流境界層において、乱流-非乱流の識別に基づいて乱流塊の通過間隔の確率分布がこれまでに報告されたべき定数で示されることが分かった。2本のプローブを外層に配置し、乱流-非乱流の識別に基づく2点速度相関関数分布の計測を行なった。2点の速度相関関数のスパン方向分布に基づき、乱流塊内において卓越する大規模な運動の推測を行なった。乱流塊中においてはcommon-flow upの形態をもつ縦渦構造が推測され、非乱流中においては壁面への吹き下ろしを生じる大規模な運動が推測された。逆圧力勾配下においては、乱流塊のスパン方向寸法が流れ方向に対して減少することが観察された。乱流塊の通過間隔におけるべき定数と空間スケールとに関する調査が期待される。
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