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小型風洞での受動型高レイノルズ数等方性乱流発生装置の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K03947
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分19010:流体工学関連
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

牛島 達夫  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50314076)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード格子乱流 / 振動 / フラクタル / 等方性乱流 / 物体振動 / 後流 / 乱流 / 流体工学
研究成果の概要

等方かつ高乱流レイノルズ数を実験する乱流発生格子の設計開発2つの設計概念(係留格子とフラクタル形状格子)で行い.前者は従来の乱流生成格子より乱れ強さおよび乱流渦径が大きく,等方性の成立度が高い乱流を実現できることがわかった.一方,後者は乱流の空間構造の特徴を格子形状に導入したにもかかわらず,想定した等方かつ高乱流レイノルズ数の乱流を試行した条件では実現できないことがわかった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

物体を格子状に係留して生成される乱流は,同じ代表長さの静的標準格子に比べ,大きな乱流強度と渦径(積分長径)を持つために,低風速で比較的容易に高いレイノルズ数を実現でき,微細渦の通過を高時間分解で測定可能となり,乱流現象の解明に有効である.工学的には入口境界条件に高い乱流強度の流れを設定し,物体への影響などを検証できる.例えば強風下,風車翼と同程度の大きさの渦と翼との相互作用などの調査に利用できる.

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 学会発表 (8件)

  • [学会発表] フラクタル形状の稜線を持つ平板の後流特性について2021

    • 著者名/発表者名
      花井 暉,牛島 達夫,長谷川 豊
    • 学会等名
      日本機械学会2021年度年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Movement of small objects tethered to grid in uniform flow and its turbulence properties2021

    • 著者名/発表者名
      Kotaro WADA, Tatsuo USHIJIMA and Yutaka HASEGAWA
    • 学会等名
      International Conference on Materials and Systems for Sustainability 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 格子に係留した小物体の挙動と生成した乱流の関係について2021

    • 著者名/発表者名
      和田康太郎,牛島達夫,長谷川豊
    • 学会等名
      日本機械学会東海支部第70期講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 竪型風洞における小物体を係留した格子乱流2021

    • 著者名/発表者名
      平松伸太郎,牛島達夫,長谷川豊
    • 学会等名
      日本機械学会東海支部第70期講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 小円柱を格子状に配置・係留した場合に発生する乱流について2020

    • 著者名/発表者名
      和田康太郎,牛島達夫,長谷川豊
    • 学会等名
      日本機械学会2020年度年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] フラクタル形状の稜線を持つ平板の後流測定2020

    • 著者名/発表者名
      水谷琢磨,牛島達夫,長谷川豊
    • 学会等名
      日本機械学会2020年度年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 格子に格子間隔と同程度の大きさの円柱を係留した場合の乱流特性について2020

    • 著者名/発表者名
      牛島達夫,和田康太郎,平松伸太郎,長谷川豊
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 小円柱を格子状に係留した場合に発生する乱 流について2019

    • 著者名/発表者名
      古賀雄也,牛島達夫,長谷川豊
    • 学会等名
      日本機械学会第97期流体工学部門講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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