配分額 *注記 |
19,500千円 (直接経費: 15,000千円、間接経費: 4,500千円)
2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2011年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2010年度: 16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円)
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研究概要 |
本研究では,ニュートン法によるプログラムを用いて,正方形ダクトにおける非線形定常進行波解の解析を行った.乱流二次流れと同様の8つの渦を有するパターンをもつ定常進行波解を求めることに成功した.この解の流れ方向平均された速度場は,乱流二次流れの時間及び流れ方向平均された平均二次流れの速度と同程度の強さを持ち,低レイノルズ数域(Re=1400-2500)での乱流二次流れの性質を定性的にも,定量的にも再現できていることがわかった.さらに,矩形ダクト流における非線形定常進行波解の解析も行った.正方形ダクトにおける乱流二次流れと同様の8つの渦を有するパターンをもつ定常進行波解を,ダクト断面のアスペクト比を変化させながら追跡した.レイノルズ数が1200の場合には,8つの渦を有する定常進行波は,2.4より小さいアスペクトに対してのみ存在することが明らかとなった.アスペクト比が大きくなると,定常進行波に見られる渦構造はスパン中央に局在化することが判明した.また,高レイノルズ数域(Re=3500,5480)で正方形ダクト乱流の直接数値シミュレーションを行い,平均二次流れと関連性が示唆されるダクト横断面での大規模循環流を,クレプシュポテンシャルを導入することにより同定し,大小様々なスケールを有する大規模循環流が平均二次流れを生成することを明らかにした.
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