過渡乱流場の乱流熱流束モデル開発に向けた脈動乱流場の熱・運動量輸送の解明

• 研究課題/領域番号: 23K03700
• 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19020:熱工学関連
• 研究機関: 関西大学
• 研究代表者: 小田 豊 関西大学, システム理工学部, 准教授 (50403150)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2025年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2024年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2023年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
• キーワード: 乱流熱伝達 / 非平衡乱流 / 脈動流 / 乱流伝熱

研究開始時の研究の概要

強い加減速を伴う流れである脈動乱流場の熱伝達現象は，自動車エンジン等に見られる重要かつ基礎的な現象である。本研究では，感温塗料を塗布した金属箔ヒータを用いて壁面温度の瞬時・時系列画像計測を行い，高い時空間分解能で広範囲の脈動条件（平均速度，振幅，周波数）における熱伝達率の非定常計測を実現する。また，実験を模したシミュレーションの結果と併せて脈動乱流場における運動量および熱輸送のメカニズムを解明する。加えて，脈動乱流のように過渡的な乱流に適用可能な乱流モデル・乱流熱流束モデルの構築に向けて，脈動乱流場の実験・DNSデータベースを構築する。