| 研究概要 |
流路内障害物として流路壁へ垂直に流出する噴流, 流路壁面に垂直に差渡した円柱が主流中に生成する流体力学的デイストーションを考察した.
1.障害物が噴流の場合
(1)解析-横風の中へ壁面境界層を横切り流出する噴流の径路に及ぼす壁面境界層の影響;主流を横切り流路壁へ衝突する噴流の径路;横風を受ける噴流に付随する旋回流中心線に沿う循環分布;流路壁から垂直に流出する噴流に対する流路壁空力干渉の影響と径路, を求めた. 径路の計算結果は実験とかなりよく一致した. 循環の計算では低速度比の場合, 実験に近い結果を得た. 噴流が誘起する旋回流は流出孔の十分下流で速度分布を支配するから旋回流中心線とそれに沿う循環分布がわかれば, 主流速度場のデイストーションを計算でき, その結果は実験と定性的に一致することを示した.
(2)実験-主流を横断し流路壁へ衝突する噴流に付随する旋回流, 及びそれと流路壁の空力干渉が生成する三次元流の速度場を明らかにした. 噴流中心線上の最大速度の変化, 噴流衝突点下流の旋回流中心線位置, 衝突した噴流が上壁面に生じるフローパターン, などについて新しい知見を得た.
2.障害物が円柱の場合
(1)実験-円柱, 流路壁境界層及び流路壁の空力干渉で主流に生じる速度場のデイストーションを考察した. 円柱直径に比して壁面境界層が薄い場合に関して主流横断面の速度ベクトルを熱線流速計で測定した. この場合, 円柱付近から流出すると期待される二次流れとしての首飾状渦は不明確であったが, 円柱と壁面境界層との干渉が速度成分々布に見られ, とくに円柱軸を含む主流方向の面へ垂直な速度成分に顕著に現われること, などを知った. 流路壁境界層が厚い場合の測定から首飾状渦の径路の実験式を得ること, 速度変動が大きい円柱付近における熱線流速計による速度ベクトル測定法の改良が今後の課題の一部としてあげられる.
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