回転流れ場における撹乱成長過程のシナリオ抽出と制御

• 研究課題/領域番号: 20560155
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 流体工学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 渡邉 崇 名古屋大学, 情報科学研究科, 教授 (40182927)
• 研究分担者: 吉田 尚史 信州大学, 工学部, 准教授 (90262857)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2010年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2009年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2008年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 回転流 / 分岐 / 渦流れ / 回転円板 / Landauモデル / 計算流体力学 / 円柱ケーシング / 時間発達流 / ビーズ渦 / 流体工学 / 数値流体力学 / スパイラル流 / 乱流スパイラ / 乱流スパイラル

研究概要

円柱容器内で回転する円板まわりの流れを,可視化実験と数値解析の融合研究により解明を進めた.特に,円板が有意な厚みを持つ場合の,円柱容器側壁と円板リムの間に半径方法隙間で発達する流れについて調べた.その結果,半径方向隙間が流れの発達に大きく影響を及ぼすことを示した.この流れでは,従来の回転による横流れのみならず,半径方向隙間の撹乱が,最終的な流れを作るまでの過程についてのシナリオを明らかにした.

研究成果

• [雑誌論文] The effect of rim-shroud gap on the spiral rolls formedWatanabe T., Furukawa H. (2010)
  • 著者名/発表者名: Watanabe T., Furukawa H.
  • 雑誌名: The effect of rim-shroud gap on the spiral rolls formed around a rotating disk Physics of Fluids 22
  • 査読あり
• [雑誌論文] オプティカルフローを用いた方向分類による人物動作の同期解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 金井, 渡辺
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集C編 76-771 ページ: 3272-3274
  • NAID: 110008095630
  • 査読あり
• [雑誌論文] Flows around rotating disks with and without rim-shroud gap (2010)
  • 著者名/発表者名: Watanabe T., Furukawa H.
  • 雑誌名: Experiments in Fluids 48 ページ: 631-636
  • 査読あり
• [雑誌論文] 回転二重円筒間を旋回する二液流体の界面の振動と混合現象(第1報,流れの可視化による二つの流体界面の基礎研究) (2010)
  • 著者名/発表者名: 戸谷, 渡辺, 中村
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集B編 76-761 ページ: 42-48
  • 査読あり
• [雑誌論文] Flows around rotating disks with and without rim-shroud gap (2010)
  • 著者名/発表者名: Watanabe T., Furukawa H.
  • 雑誌名: Experiments in Fluids 巻: 48 ページ: 631-636
  • 査読あり
• [雑誌論文] オプティカルフローを用いた方向分類による人物動作の同期解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 金井謙二, 渡邉崇
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集B編 巻: 76 ページ: 426-428
  • NAID: 110008095630
  • 査読あり
• [雑誌論文] The effect of rim-shroud gap on the spiral rolls formed around arotating disk (2010)
  • 著者名/発表者名: Watanabe T., Furukawa H.
  • 雑誌名: Physics of Fluids 巻: 22
  • 査読あり
• [雑誌論文] 回転二重円筒間を旋回する二液流体の界面の振動と混合現象(第1報, 流れの可視化による二つの液体界面の基礎研究) (2010)
  • 著者名/発表者名: 戸谷順信, 渡邉崇, 中村育雄
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集B編 76 ページ: 42-48
  • 査読あり
• [雑誌論文] 世界座標平面と画像座標平面の投影関係を用いた複数カメラ亜の外部パラメータの構成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 渡辺, 江間
  • 雑誌名: 図学研究 43-3 ページ: 11-17
  • 査読あり
• [雑誌論文] 世界座標平面と画面座標平面の射影関係を用いた複数カメラの外部パラメータ校正 (2009)
  • 著者名/発表者名: 渡邉崇、江間珠恵
  • 雑誌名: 図学研究 43 ページ: 11-17
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of Flow Structure around a Finite-thickness Rotating Sisk in a Cylindrirical Enclosure (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Watanabe, H.Furukawa
  • 雑誌名: 16th International Couette-Tayler Workshop 16 ページ: 1-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Flow Field and Temperature Field Affected by the Array of Desks in the Room woth Air-conditioning (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Minari, T.Watanabe
  • 雑誌名: R'09 Twine World Congress and World Resource Forum 74 ページ: 1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mode formation of free surface rotating flow between concentric vertical cylinders (2008)
  • 著者名/発表者名: 渡辺, 戸谷, 中村
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 137
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mode formation of free surface rotating flow between Concentric vertical cylinders (2008)
  • 著者名/発表者名: Takashi Watanabe, Toya Yorinobu, Ikuo Nakamura
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 137
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visual estimation of effect of rim-shroud clearance On flows around a rotating disk (2008)
  • 著者名/発表者名: Takashi Watanabe, Furukawa Hiroyuki
  • 雑誌名: Proc. 13th International Symposium on Flow Visualization ISFV13
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of radial gap on flows around a rotating disc In a cylindrical casing and structure of spiral arms (2008)
  • 著者名/発表者名: Yutaka Chiyomori, Takashi Watanabe
  • 雑誌名: 7th JSME-KSME Thermal and Fluids Engineering Conference 08-201
  • 査読あり
• [学会発表] 容器内回転円盤周りに現れるビーズ・シックル状渦の発達過程 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤澤, 渡辺
  • 学会等名: 第24回数値流体力学シンポジウム, F-8-1
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2010-12-21
• [学会発表] 容器内回転円盤周りに現れるビーズ・シックル状渦の発達過程 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤澤翔平, 渡邉崇
  • 学会等名: 第22回数値流体力学シンポジウム
  • 発表場所: 慶応大学(神奈川県)
  • 年月日: 2010-12-21
• [学会発表] 複数台カメラの協調動作による人物追跡と放置物体の可視化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 金井謙二, 渡邉崇
  • 学会等名: 第22回数値流体力学シンポジウム
  • 発表場所: 慶応大学(神奈川県)
  • 年月日: 2010-12-21
• [学会発表] 回転2重円柱間流れのGinzburg-Landau形成長 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤澤, 渡辺, 戸谷
  • 学会等名: 日本機械学会2010年度年次大会講演論文集(6),J0101-3-4
  • 発表場所: 名古屋.
  • 年月日: 2010-09-06
• [学会発表] テイラー渦流れの不安定性に関するエネルギー変動の評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 戸谷, 渡辺
  • 学会等名: 日本機械学会2010年度年次大会講演論文集(6),J1010-3-3
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2010-09-06
• [学会発表] 容器内回転円盤周りのビーズ状渦発達過程の可視化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 渡辺, 古川
  • 学会等名: 日本機械学会2010年度年次大会論文集(6),J0101-203
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2010-09-06
• [学会発表] 容器内回転円板周りのビーズ状渦発達過程の可視化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 渡邉崇, 古川裕之
  • 学会等名: 日本機械学会2010年度年次大会
  • 発表場所: 名工大(愛知県)
  • 年月日: 2010-09-06
• [学会発表] テイラー渦流れの不安定性に関するエネルギー変動の評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 戸谷順信, 渡邉崇
  • 学会等名: 日本機械学会2010年度年次大会
  • 発表場所: 名工大(愛知県)
  • 年月日: 2010-09-06
• [学会発表] 回転2重円柱間流れのGinzburg-Landau形成長 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤澤翔平, 渡邉崇, 戸谷順信
  • 学会等名: 日本機械学会2010年度年次大会
  • 発表場所: 名工大(愛知県)
  • 年月日: 2010-09-06
• [学会発表] Visualization of new flow pattern found in the flow around a rotating disk (2010)
  • 著者名/発表者名: 渡辺, 古川
  • 学会等名: 14th International Symposium on Flow Visualization,9A-1
  • 発表場所: Daegu
  • 年月日: 2010-06-24
• [学会発表] Instability between Taylor vortex flow and wavy Taylor Vortex flow (2010)
  • 著者名/発表者名: 戸谷, 渡辺
  • 学会等名: 14th International Symposium on Flow Visualization,9A-2
  • 発表場所: Daegu
  • 年月日: 2010-06-24
• [学会発表] Visualization of new flow pattern found in the flow around a rotating disk (2010)
  • 著者名/発表者名: Watanabe T., Furukawa H.
  • 学会等名: The 14th International Symposium on Flow Visualization
  • 発表場所: Daegu, Korea
  • 年月日: 2010-06-24
• [学会発表] Instability between Taylor vortex flow and wavy Taylor vortex flow (2010)
  • 著者名/発表者名: Toya Y., Watanabe T.
  • 学会等名: The 14th International Symposium on Flow Visualization
  • 発表場所: Daegu, Korea
  • 年月日: 2010-06-24
• [学会発表] Visualized development of onset flow between two rotating cylinders (2010)
  • 著者名/発表者名: 渡辺, 戸谷, 藤澤
  • 学会等名: 14th International Symposium on Flow Visualization,8A-1
  • 発表場所: Daegu
  • 年月日: 2010-06-23
• [学会発表] High accuracy calibration of multiple cameras by TAGUCHI method and muptiple viewpoints tracking of human motion flows (2010)
  • 著者名/発表者名: Kanai K., Watanabe T.
  • 学会等名: 14th International Symposium on Flow Visualization,6A-3
  • 発表場所: Daegu
  • 年月日: 2010-06-23
• [学会発表] Visualized development of onset flow between two rotating cylinders (2010)
  • 著者名/発表者名: Watanabe T., Fujisawa S.
  • 学会等名: The 14th International Symposium on Flow Visualization
  • 発表場所: Daegu, Korea
  • 年月日: 2010-06-23
• [学会発表] Mode analysis of Taylor vortex flow using PIV method (2010)
  • 著者名/発表者名: 古川, 渡辺
  • 学会等名: 14th International Symposium on Flow Visualization,4E-3
  • 発表場所: Daegu
  • 年月日: 2010-06-22
• [学会発表] Mode analysis of Taylor vortex flow using PIV method (2010)
  • 著者名/発表者名: Furukawa H., Watanabe T.
  • 学会等名: The 14th International Symposium on Flow Visualization
  • 発表場所: Daegu, Korea
  • 年月日: 2010-06-22
• [学会発表] High accuracy calibration of multiple cameras by TAGUCHI method and multiple viewpoints tracking of human motion flows (2010)
  • 著者名/発表者名: Kanai K., Watanabe T., Ikai F.
  • 学会等名: The 14th International Symposium on Flow Visualization
  • 発表場所: Daegu, Korea
  • 年月日: 2010-06-22
• [学会発表] 回転機械から室内環境までの暮らしを支える流れ (2010)
  • 著者名/発表者名: 渡邉崇
  • 学会等名: 名古屋大学協力会第9回セミナー
  • 発表場所: 名古屋大学VBL(愛知県)
  • 年月日: 2010-04-27
• [学会発表] 人の特徴的動き情報を用いた群衆の実時間分類法 (2010)
  • 著者名/発表者名: 猪飼, 渡辺
  • 学会等名: 電子情報通信学会総合大会情報・システム講演論文集1,DS-2-6
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-03-19
• [学会発表] オプティカルフローを用いた複数人物間における同期動作の同定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 猪飼, 渡辺
  • 学会等名: 電子情報通信学会総合大会情報・システム講演論文集2, D-12-19
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-03-17
• [学会発表] 有限長回転2重円柱間流れにおけるGinzburg-Landau形成長渦の発達過程の同定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中島, 渡辺
  • 学会等名: 第22回自律分散システムシンポジウム 275-280
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2010-01-31
• [学会発表] 人動作から物体移動検出のための広域な動的背景画像の作成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 浅井, 渡辺
  • 学会等名: 第22回自律分散システムシンポジウム 331-336
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2010-01-31
• [学会発表] 有限長回転2重円柱間流れにおけるGingburg-Landau形成長渦の発達過程の同定, (2010)
  • 著者名/発表者名: 中島健太, 渡辺崇
  • 学会等名: 第22回自立分散システムシンポジウム
  • 発表場所: 名古屋大学(愛知県名古屋市)
• [学会発表] キャビティを過ぎる三次元非圧縮流れの直接数値計算 (2009)
  • 著者名/発表者名: 稲村, 吉田, 渡辺
  • 学会等名: 第23回数値流体力学シンポジウム,B9-1
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2009-12-18
• [学会発表] 有限長さの回転2重円柱間で発達する渦のLandau形成長 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中島, 渡辺
  • 学会等名: 第23回数値流体力学シンポジウム,C6-2
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2009-12-17
• [学会発表] Influence of radial gap on flows around a rotating disc in a cylindrical casing and structures of spiral arms (2009)
  • 著者名/発表者名: 千代盛, 渡辺
  • 学会等名: 17th JSME-KSME Thermal and Fluid Engineering Conference,K313
  • 発表場所: Sapporo
  • 年月日: 2009-10-16
• [学会発表] Effect of air-stirring fan on heating system of lecture room (2009)
  • 著者名/発表者名: Minari M., Watanabe T.
  • 学会等名: 17th JSME-KSME Thermal and Fluid Engineering Conference,M133
  • 発表場所: Sapporo
  • 年月日: 2009-10-14
• [学会発表] Estimation of energy in Taylor vortex flow using PIV method (2009)
  • 著者名/発表者名: Furukawa H., Ohashi T., Watanabe T.
  • 学会等名: R'09 Twin World Congress and World Resource Forum,233
  • 発表場所: Nagoya-Davos
  • 年月日: 2009-09-15
• [学会発表] Flow field and temperature field affected by the array of disks in the room with air-conditioning (2009)
  • 著者名/発表者名: Minari M., Watanabe T.
  • 学会等名: R'09 Twin World Congress and World Resource Forum,74
  • 発表場所: Nagoya-Davos
  • 年月日: 2009-09-15
• [学会発表] 容器内回転円板まわりの乱れ流れの可視化適評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 渡辺, 古川
  • 学会等名: 日本機械学会2009年度年次大会講演論文集(6),J0104-1-4
  • 発表場所: 盛岡
  • 年月日: 2009-09-14
• [学会発表] 容器内回転円板まわりの乱れ流れの可視化的評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 渡邉崇, 古川裕之
  • 学会等名: 日本機械学会2009年度年次大会
  • 発表場所: 岩手大学(岩手県盛岡市)
  • 年月日: 2009-09-14
• [学会発表] Experimental Study of effect circular walls around rotating disk (2009)
  • 著者名/発表者名: Furukawa H., Nakajima M., Ohashi T., Watanabe T.
  • 学会等名: 16th Couette-Taylor Workshop
  • 発表場所: Princeton
  • 年月日: 2009-09-09
• [学会発表] Evaluation of flow structure around a finite-thickness rotating disk in a cylindrical enclosure (2009)
  • 著者名/発表者名: 渡辺, 古川
  • 学会等名: 16th Couette-Taylor Workshop
  • 発表場所: Princeton
  • 年月日: 2009-09-09
• [学会発表] 開いたキャビティを過ぎる自励振動流の吹き出しと吸込みを用いた制御の数値解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中西, 吉田, 稲村, 渡辺
  • 学会等名: 日本機械学会流体工学部門講演論文集,0107
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2009-09-07
• [学会発表] 開いたキャビティを過ぎる自励振動流の吹き出しと吸込みを用いた制御の数値解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉田, 中西, 井上, 稲村, 渡辺
  • 学会等名: 日本機械学会北陸信越支部第46期総会・講演会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2009-03-07
• [学会発表] キャビティを過ぎる自励振動流の吹出しと吸込みを用いた制御の数値解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中西洋輔, 吉田尚史, 稲村純平, 渡辺崇
  • 学会等名: 日本機械学会流体工学部門講演会
  • 発表場所: 名古屋工業大学(愛知県名古屋市)
• [学会発表] 有限長さの回転2重円柱間で発達する渦のLandau形成長 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中島健太, 渡辺崇
  • 学会等名: 第23回数値流体シンポジウム
  • 発表場所: 仙台市民会館(宮城県仙台市)
• [学会発表] キャビティを過ぎる三次元非圧縮流れの直接数値計算 (2009)
  • 著者名/発表者名: 稲村純平, 吉田尚史, 渡辺崇
  • 学会等名: 第23回数値流体シンポジウム
  • 発表場所: 仙台市民会館(宮城県仙台市)
• [学会発表] 容器内回転円板の半径隙間と螺旋流の崩壊過程の関係 (2008)
  • 著者名/発表者名: 千代盛, 渡辺
  • 学会等名: 第22回数値流体力学シンポジウム,J8-1
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-12-18
• [学会発表] キャビティを過ぎる二次元非圧縮流れの振動モードの数値シミュレーション (2008)
  • 著者名/発表者名: 稲村, 吉田, 井上, 渡邊
  • 学会等名: 第22回数値流体力学シンポジウム
  • 発表場所: 国立オリンピック記念青少年総合センター
  • 年月日: 2008-12-18
• [学会発表] キャビティを過ぎる事例振動流の負方向底面駆動速度による制御の数値解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 井上, 吉田, 稲村, 渡邊
  • 学会等名: 第22回数値流体力学シンポジウム
  • 発表場所: 国立オリンピック記念青少年総合センター
  • 年月日: 2008-12-18
• [学会発表] キャビティを過ぎる事例振動流の正方向底面駆動速度による制御の数値解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉田, 井上, 稲村, 渡邊
  • 学会等名: 第22回数値流体力学シンポジウム
  • 発表場所: 国立オリンピック記念青少年総合センター
  • 年月日: 2008-12-18
• [学会発表] キャビティを過ぎる自励振動流の正方向底面駆動速度による制御の数値解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉田, 井上, 稲村, 渡辺
  • 学会等名: 第22回数値流体力学シンポジウム,G2-4
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-12-17
• [学会発表] キャビティを過ぎる自励振動流の負方向底面駆動速度による制御の数値解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 井上, 吉田, 稲村, 渡辺
  • 学会等名: 第22回数値流体力学シンポジウム,G2-3
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-12-17
• [学会発表] キャビティを過ぎる二次元非圧縮流れの振動モード変化の数値シミュレーション (2008)
  • 著者名/発表者名: 稲村, 吉田, 井上, 渡辺
  • 学会等名: 第22回数値流体力学シンポジウム,G-2-2
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-12-17
• [学会発表] 容器内回転円盤の半径隙間と旋回流の崩壊過程の関係 (2008)
  • 著者名/発表者名: 千代盛, 渡邊
  • 学会等名: 第22回数値流体力学シンポジウム
  • 発表場所: 国立オリンピック記念青少年総合センター
  • 年月日: 2008-12-17
• [学会発表] 目視回転流れを数値結果から忠実に再現する方法 (2008)
  • 著者名/発表者名: 千代盛, 渡辺, 古川
  • 学会等名: 日本機械学会2008年年度年次大会講演論文集(6),602
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2008-08-04
• [学会発表] 目視回転流れを数値結果から忠実に再現する方法 (2008)
  • 著者名/発表者名: 千代盛, 渡邊, 古川
  • 学会等名: 日本機械学会2008年度年次大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2008-08-04
• [学会発表] Quantitative comparison between CFD and EFD measured by PIV in co-axial rotating cylinders (2008)
  • 著者名/発表者名: Furukawa H., Ohashi T., Kondo Y., Nomura A., Watanabe T.
  • 学会等名: 13th International Symposium on Flow Visualization,76
  • 発表場所: Nice
• [学会発表] Visual estimation of effect of rim-shroud clearance on flows around a rotating disk (2008)
  • 著者名/発表者名: 渡辺, 古川
  • 学会等名: 13th International Symposium on Flow Visualization,77
  • 発表場所: Nice
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://vi.cs.is.nagoya-u.ac.jp/watanabe-lab/
• [備考]
  • URL: http://vi.cs.is.nagoya-u.ac.jp/watanabe-lab/
• [備考]
  • URL: http://vi.cs.is.nagoya-u.ac.jp/watanabe-lab/
• [備考]
  • URL: http://vi.cs.is.nagoya-u.ac.jp/watanabe-lab/