| 研究課題/領域番号 |
17K06195
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
熱工学
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| 研究機関 | 名古屋工業大学 |
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研究代表者 |
服部 博文 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 技術職員 (30467352)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 熱伝達 / 乱流 / 数値計算 / 複合外力 / 非相似場 / 乱流境界層 / 乱流熱伝達 / 壁面丼境界条件変化 / 直接数値シミュレーション / 乱流熱伝達モデル / 管内乱流熱伝達 / 壁面温度境界条件変化 / 熱工学 / 乱流伝熱 / 数値シミュレーション |
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| 研究成果の概要 |
本研究は，熱伝達を伴う乱流中において，浮力や圧力勾配等といった外力が重畳し，かつ速度境界層と温度境界層が非相似場となる複合外力非相似乱流熱伝達現象について，その現象が発生すると考えられる円管などの内部流や温度成層流などの外部流を，高精度数値解法である直接数値シミュレーション（DNS）を用いて解析した．その結果，様々な複合外力非相似乱流熱伝達場における詳細な瞬時場データおよび統計量を取得することに成功し，それらから特殊な乱流熱伝達構造や機構の変化を解明した．また，DNSデータを用い，その複合外力非相似乱流熱伝達場を予測する現象モデルを再構築した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
現実の乱流熱伝達場においては，速度場と温度場が非相似形となり，かつ様々な外的要因が作用するために複雑な場が形成され，その解析は困難を極める．そのため，外的要因を分割し，個々の要因の影響について調査した乱流熱伝達研究は多数見られるが，複数の要因を合理的に考えて調査した研究は希少であり，それらを系統的に解明したことによる学術的意義は高い．また，熱流体現象を利用する機器の設計において，そこにおける複雑な乱流熱伝達場を精度良く予測することが，より機器の熱効率等を向上させることとなるが，本研究では，より精度の高い乱流熱伝達予測モデルを再構築したことにより，社会的な意義も併せ持つ．
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