| 研究概要 |
本研究は二次元すきま流路における流体力を数値計算によって求め,安定性の解析を行うとともに,実験によってその妥当性を確認し,二次元すきま流励起振動の発生機構を解明するものである.平成4年度の実績は次の通りである.
1.流路内の定常圧力布および定常流体力の計算 偏心環状すきまにおける定常圧力分布の計算を行ない,内部円柱に働く定常流体力およびモーメントを求めた.平行流路と先細流路では偏心を元に戻す正のばね力が作用するが,末広流路では負のばね力が発生することが分かった.
2.非定常流体力の計算 定常圧力分布の解を基にして非定常圧力分布の計算を行い,非定常流体力およびモーメントを計算し,流体力係数行列を求めた.並進1自由度モードは不安定になり難いこと,回転モードは比較的容易に不安定になり,また,並進と回転の連成モードが起こり安いことが分かった.
3.実験による検証 定常圧力分布の測定を行い計算結果と比較したところ,計算結果と実験結果はほぼ一致し,すきま流理論および計算法が妥当であることが確認された.内円柱を弾性的に支持して安定性の実験を行った.内円柱が振動を起こす前に初期位置からずれる現象および限界流速を越えると不安定になって振動を引き起こすことが確認された.
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