| 研究課題/領域番号 |
62550130
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
流体工学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
辻 裕 大阪大学, 工学部, 助教授 (10029233)
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| 研究分担者 |
田中 敏嗣 大阪大学, 工学部, 助手 (90171777)
吉岡 宗之 大阪大学, 工学部, 助手 (10029267)
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| 研究期間 (年度) |
1987 – 1988
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| 研究課題ステータス |
完了 (1988年度)
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| 配分額 *注記 |
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1988年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1987年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
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| キーワード | 混相流 / 固気二相流 / 流体抵抗 / 非定常 / 脈動流 / 軌跡 / 衝突 / 確率密度 / 最小輸送速度 / 反発 / 剥離 |
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| 研究概要 |
本研究は混相流のための基礎研究として計画された。固気二相流における粒子の挙動や圧力損失を予測する手法の一つとして、個々の粒子を追跡するラグランジュ型の数値シミュレーションが有効であることが認められ、本グループでも取り組んできた。しかし粒子の運動方程式を構成する場合、理想的な流れ場で得られた流体抵抗、揚力を用いて計算がすすめられるが、果たして本当にそのような力が働いているのか、また運動方程式の解の通りに粒子が運動しているかどうかの確認はほとんどなされていない。さらに粒子と壁の衝突にしても経験定数の与え方次第では計算結果は異なり、固気二相流のモデリングは現在一つの壁にさしかかっている。
本研究課題では、混相流の数値シミュレーションの確立のための基礎として、
1.粒子に働く流体抵抗
2.粒子と管壁の衝突問題
の問題を取り上げた。
管内乱流中の、固体粒子が、きわめて非定常性の強い流れ場にあることに注目し、第1の問題に関しては、正弦波状の脈動流中に置かれた球に働く非定常抵抗について実験を行った。その結果、抵抗については高レイノルズ数の場合でも、非粘性および低レイノルズ数の場合の理論解と定性的に一致することが分った。すなわち加速時に抵抗は大きな値を取る。さらに球後流を測定した結果、後流域の幅が加速時に小さくなることも分った。
第2の問題に関しては、鉛直管内における単一粒子の運動軌跡に注目し、粒子の性質や流れの条件が軌跡にどのように影響するかを調べた。その結果、粗大粒子の場合には壁との衝突の影響に比べると気流乱れの影響が二次的であることがわかった。
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