| 研究概要 |
本研究のねらいは,縦渦崩壊の主たる特徴である
(1)基本的な崩壊バタ-ンに,Bubble,Spiral,Double Helixの3種類あること,(2)崩壊は,いずれにパタ-ンも渦輔上に突発的に発生すること,(3)変動速度は,卓越した周内数を有していること,を統一的に説明できる理論の論の構築である.
このため,以下の実施計画の下に研究を遂行した.
1.渦崩壊の原因は,流れ中の特定な周波数の波動型擾乱が成長することによるものと仮定し,基本渦に波動型の微小擾乱を付加し,空間的線形安定理論により不安定となる擾乱に振動数および縦渦の軸方向波数の領域を周方向波数が0,-1,-2について求めた.
2.崩壊が縦渦の軸上で突発的に起こるのは,不安定な波動型擾乱から作られる音響流によるものと仮定し,前項の空間的線形安定理論から得られた不安定な波動型擾乱から,音響流をもとめた.渦崩壊の速度場は,基本渦,波動型擾乱および音響流からなり,この三つの合成された速度場をもちいて,流れのシミュレ-ションを行った.この結果,周方向波数の0,-1,-2がそれぞれ,Bubble,Spiral,Double Heliツの3つの崩壊パタ-ンに対応していると同時に,音響流を導入することにより縦渦が旋回軸上で突発的に崩壊することがシミュレ-トでき,流れの可視化実験の結果と極めてよく一致することが分かった.
3.軸対称型の崩壊発生時に,LDVにより変動速度を測定した.流れ場全体で同一の卓越振動数を有することが分かった.
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