| 研究課題/領域番号 |
03452129
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
鈴木 健二郎 京都大学, 工学部, 教授 (00026064)
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| 研究分担者 |
稲岡 恭二 京都大学, 工学部, 助手 (60243052)
萩原 良道 京都大学, 工学部, 助教授 (50144332)
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| キーワード | 非定常流 / 対流熱伝達 / 伝熱促進 / 伝熱機構 / 洗濯効果 / 負の生成 / モデル |
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| 研究概要 |
中間レイノルズ数域におけるオフセットフィンモデルを対象として、速度変動と温度変動を測定し、フィン後流の非定常化に伴い、後流内では速度の一点2次相互相関量が正値を、その下流のフィン面近傍では負の値をとることを示した。この結果、後者の位置では変動速度エネルギー生成率が負に転じ、流れが安定化し、また運動量輸送が抑制されること、しかしその領域では流れの非定常化により熱輸送は促進され、したがって運動量と熱輸送の非相似性が発現することを明らかにした。また、同じ系に2次元非定常数値解折を施して、フィンにおける伝熱促進はフィン後流中に生じる渦の作用による後流の迅速な発達と、それがフィン面に及ぼす洗濯効果によること、後者はその位置で認められる輸送現象の非相似性の主原因でもあることを明らかにした。この非定常数値解折を、角柱を挿入した平行平板間流れにも適用し、角柱から放出される渦が交差運動をすることを見いだし、可視化実験により確認した。また、交差運動に連動して壁面近傍の渦層が角柱下流で剥離し、その先端部が孤立渦に成長すること、この孤立渦が壁面に洗濯効果を及ぼして伝熱促進が生じること、を明らかにした。かかる流れ構造と、それにより生じる伝熱促進と非相似性の発現を記述するには、孤立渦の存在等の現象の間欠性を考慮できる従来の乱れモデルと異なる新しいモデルが必要である。
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