| 研究課題/領域番号 |
19KK0098
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| 研究種目 |
国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分19:流体工学、熱工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
古市 紀之 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究グループ長 (10334921)
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| 研究分担者 |
辻 義之 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (00252255)
経田 僚昭 富山高等専門学校, その他部局等, 准教授 (50579729)
和田 裕貴 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 安全研究・防災支援部門 安全研究センター, 研究職 (80836718)
小野 満里絵 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究員 (80883090)
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| 研究期間 (年度) |
2019-10-07 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2021年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2020年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2019年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
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| キーワード | 高レイノルズ数 / 円管流れ / LDV / 乱流 / 壁乱流 / 空間分解能 / 円管乱流 / カルマン定数 / 速度分布 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究においては、独PTBの研究グループと、高分解能や多点面計測といった高機能付加されたLDVを用いて、高レイノルズ数円管乱流における管摩擦係数と平均速度分布型を確定するための国際共同研究である。異なる二つの設備における実験結果から、円管流における管摩擦係数の値や対数速度分布則におけるカルマン定数の普遍的な値を検証し、確定することを主目的とする。
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| 研究成果の概要 |
高レイノルズ数円管乱流における管摩擦係数および平均速度分布の普遍性を明らかにするために、ドイツPTB(Physikalisch-Technische Bundesanstalt)との国際共同研究を実施した。管摩擦係数および平均速度分布の計測の結果、両者において非常に高い一致性を得ることに成功した。この結果、円管流れにおける管摩擦係数の普遍的な値と平均速度分布の普遍的な分布形を明らかにすることができた。また、先行研究におけるSuperpipeの値に関して、その物理的理由がWakeにおける速度分布にあることを明らかにすることができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究成果は、これまでに混沌としていた高レイノルズ数円管流れにおける管摩擦係数や平均速度分布の普遍性について、高精度な実験結果に基づいて明らかにすることができている。このことは、壁乱流における理論の構築や、数値計算におけるモデルの構築に対して非常に有用である。また、高レイノルズ数における普遍性の存在に近づくことができたことは、学術的な意義が高いものといえる。
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