平板乱流境界層におけるトリッピングの影響

• 研究課題/領域番号: 25420110
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 流体工学
• 研究機関: 信州大学
• 研究代表者: 松原 雅春 信州大学, 学術研究院工学系, 教授 (10324229)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 乱流 / 境界層 / トリッピング / 速度圧力相関 / チャンネル流 / 国際研究者協力 / イタリア / 対数則 / 相関 / 国際研究者交流

研究成果の概要

本研究では5種類のトリッピング装置を用いて乱流境界層に対するそれらの影響を実験的に調べた．トリッピングとして，従来の円柱に加え，72個の小スロットスパン方向に並べた撹乱装置を壁に取付けて使用した．熱線流速計と壁にスパン方向に64個並べた圧力センサーを用いて測定したところ，流速分布や乱れ分布はトリッピングの影響をほとんど受けないのに対し，速度-圧力相関にはトリッピンクによりその分布が変化することがわかった．本実験は低いレイノルズ数範囲だけの結果ではあるが，今後，速度-圧力相関などの高次の乱流統計量を扱う場合には，トリッピングの影響にも注意しなければならないことが示唆された．

研究成果

• [国際共同研究] Royal Institute of Technology(Sweden)
• [国際共同研究] University of Bologna(Italy)
• [雑誌論文] Advection of a coherent structure in a turbulent boundary layer (2015)
  • 著者名/発表者名: Masaharu Matsubara, Masanari Nagasaki, Akihito Yokoi, Muhammad Azmeer
  • 雑誌名: Proc. ICJWSF 2015 巻: 2156106
  • 査読あり
• [雑誌論文] Very large-scale fluctuation in turbulent channel flow at low Reynolds number (2015)
  • 著者名/発表者名: Masaharu Matsubara, Daisuke Saito, Yuta Takahashi, Shun Horii
  • 雑誌名: Proc. ICJWSF 2015 巻: 2156114
  • 査読あり
• [学会発表] 二次元チャンネル流における亜臨界遷移について (2016)
  • 著者名/発表者名: 松原雅春
  • 学会等名: 日本機械学会北陸信越支部第53期総会・講演会講演
  • 発表場所: 信州大学工学部
  • 年月日: 2016-03-05
  • 招待講演
• [学会発表] Spatiotemporal structure of a linear mode in a turbulent boundary layer (2015)
  • 著者名/発表者名: Akihito Yokoi, Muhammad Azmeer, Iori Horiuchi, Masanari Nagasaki, Masaharu Matsubara
  • 学会等名: Twelfth International Conference on Flow Dynamics,
  • 発表場所: 仙台国際センター
  • 年月日: 2015-10-27
  • 国際学会
• [学会発表] 二次元乱流チャンネル流における大規模構造のスパン方向スケール (2015)
  • 著者名/発表者名: 堀井舜, 佐川佳幸, 齊藤大輔, 高橋勇太, 松原雅春
  • 学会等名: 日本流体力学会年会 2015
  • 発表場所: 東京工業大学 大岡山キャンパス
  • 年月日: 2015-09-26
• [学会発表] 無機繊維が遷移二次元チャンネル流の壁面摩擦に与える影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宮崎誠, 堀井舜, Yimprasert Sattaya, 松原雅春
  • 学会等名: 日本機械学会 北陸信越支部 第 52 期総会・講演会
  • 発表場所: 新潟工科大学（新潟県柏崎市藤橋）
  • 年月日: 2015-03-07
• [学会発表] 二次元チャンネル乱流における撹乱の大規模構造の性質につ いて (2015)
  • 著者名/発表者名: 齊藤大輔, 高橋勇太, 松原雅春
  • 学会等名: 日本機械学会 北陸信越支部 第 52 期総会・講演会
  • 発表場所: 新潟工科大学（新潟県柏崎市藤橋）
  • 年月日: 2015-03-07
• [学会発表] 平板乱流境界層における周期撹乱の位相速度と壁面摩擦速度 の関係 (2015)
  • 著者名/発表者名: 長崎将成, 横井章人, Muhammad Azmeer, 松原雅春
  • 学会等名: 日本機械学会 北陸信越支部 第 52 期総会・講演会
  • 発表場所: 新潟工科大学（新潟県柏崎市藤橋）
  • 年月日: 2015-03-07
• [学会発表] 移動カメラによる二次元チャンネル流における乱流斑点の成長の可視化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 宮崎 誠, 堀井 舜, 山崎 雄生 ,松原 雅春
  • 学会等名: 第92期 日本機械学会流体工学部門 講演会
  • 発表場所: 富山大学 五福キャンパス（富山県富山市五福）
  • 年月日: 2014-10-26
• [学会発表] Temporal-spatial structure of the linear mode in a turbulent boundary layer (2014)
  • 著者名/発表者名: Masaharu Matsubara, Masanari Nagasaki, Akihito Yokoi, Taiki Mishiba and Konosuke Mastumoto
  • 学会等名: Ti CONFERENCE ON TURBULENCE VI
  • 発表場所: イタリア，Bertinoro
  • 年月日: 2014-09-22
• [学会発表] 平板乱流境界層における壁面摩擦速度と周期撹乱の位相速度の関係 (2014)
  • 著者名/発表者名: 長崎 将成, 横井 章, 松原 雅春
  • 学会等名: 日本流体力学会 年会2014
  • 発表場所: 東北大学 川内キャンパス（宮城県仙台市青葉区川内）
  • 年月日: 2014-09-15
• [学会発表] Linear-disturbance structure in a turbulent boundary layer (2013)
  • 著者名/発表者名: Masaharu Matsubara, Masanari Nagasaki, Konosuke Matsumoto, Taiki Mishiba
  • 学会等名: 4th International Conference on Jets, Wakes and Separated Flows
  • 発表場所: Nagoya University
• [学会発表] 境界層における乱流統計量に対するトリッピングの影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 三柴 大輝，長崎 将成，松本 幸之輔，家中 昂成，松原 雅春
  • 学会等名: 日本機械学会 第91期流体工学部門講演会
  • 発表場所: 九州大学
• [学会発表] 平板乱流境界層における線形撹乱の三次元構造 (2013)
  • 著者名/発表者名: 長崎 将成，三柴 大輝， 松本 幸之輔，松原 雅春
  • 学会等名: 日本機械学会 第91期流体工学部門講演会
  • 発表場所: 九州大学