| 研究課題/領域番号 |
21K14099
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分19020:熱工学関連
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| 研究機関 | 八戸工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
古川 琢磨 八戸工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (80818518)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 自然対流境界層 / T-S波 / 変曲点不安定 / 粘性型不安定 / 擾乱方程式 / LES / ふく射伝熱 / 線形安定性解析 / 線形成長 / 自然対流 / 境界層可視化計測 / 線形安定理論 / 境界層方程式 / 安定曲線 / 光干渉計 / 乱流境界層 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
大規模系で生じる自然対流は長期運用・省エネルギー性を重視したアプリケーションに用いられ，アプリケーションの効率利用には境界層制御が不可欠である．本研究では粘性型不安定の自然対流境界層に着目し，光干渉計による温度境界層測定，高精度三次元数値解析モデルの理論解析の結果を用いてふく射影響下の自然対流境界層の乱流遷移の制御可能性について言及する．
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| 研究成果の概要 |
LESによる三次元伝熱解析から，空間発展型の自然対流境界層ではふく射伝熱によって遷移領域中の速度分布を制御すれば，その不安定性を制御できることが明らかとなった．擾乱方程式を用いた数値解析から，自然対流境界層は変曲点型不安定に起因することが示唆された．以上から，空間発展型の自然対流境界層では，ふく射伝熱によって境界層の変曲点不安定を制御可能であり，その不安定性は境界層のふく射熱流束によって変更可能であることが明らかとなった．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究結果は自然対流境界層の不安定メカニズムに対して新しい知見をもたらす．また，ふく射伝熱を応用した新しい境界層制御技術の創成にも繋がり，本研究結果の意義は大きいと考える．
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