| 研究概要 |
本研究は,超音速機の主翼のように大きな後退角を持つ翼の層流化制御にとって重要な,外乱に対する境界層の応答に関する基礎的な研究である。即ち,後退翼上の環界層遷移がどのように起きているかについてはまだ十分な理解がなされておらず,それは,後退翼における撹乱の起源即ち,翼根から伝幡する種々の強さ・スケ-ルの乱れによる前緑(アタッチメントライン)境界層のコンタミネ-ションの機構そのものが十分に明らかにされていないことによる。初年度はこの点を踏まえ,上流から流下する強い渦(翼根から伝わる乱流変動を模擬)に対する境界層の応答を境界層遷移を支配する撹乱構造およびそれが生まれる機構についての知識の獲得に重点を置き,実験と数値シミュレ-ションにより詳細に調べた。
実験結果から判断すると,乱流への遷移に導く乱れ構造は,上流から流下する渦(ヘアピン形状の渦)により壁近くの流れが撹乱された結果発達する縦渦であり,その縦渦の発達は剪断層を壁から浮上させ,新たなへアピン渦の生成に導くように見える。また,このヘアピン渦の連続的な生成過程の詳細を理解するため,渦(ヘアピン状に変形)と境界層の干渉に関する数値シミュレ-ションを行っている。現在,導入した渦が境界層内で3次元変形(ヘアピン状)及び分裂していくプロセスやその結果生じる縦渦構造と壁から浮上する剪断層の関係など重要な結果が得られている。計算は進行中であり,上記ヘアピン渦のリジェネレ-ション過程の中身が明らかにされつつある。
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