| 研究概要 |
接合部近傍に発達する3次元剥離渦を含む境界層の性質を明らかにするため、剥離渦内の乱流構造をレーザ流速計、流れの可視化手法、熱線流速計を用い、実験的調査を行うと共に、厚い境界層理論による理論的研究を行った。対象とした流場は、平板上に設置された円柱状の小物体周りの流れ、船尾境界層内の3次元的平均流速と乱動成分および平板境界層と翼端渦の干渉流場である。得られた知見の主なものは以下の通りである。
1.平板とその上におかれた円柱状物体との結合部に発生する剥離渦と境界層の干渉を調査し、その結果を用いて振動流中におかれた粗度を持つ海洋構造物の抵抗増加量を推定したところ、実験結果をよく説明できた。この結果は学会に発表した。
2.船尾に発生する3次元剥離渦と境界層との干渉を調査するために、風洞において船尾周りの流場計測の予備実験並びに詳細計測を行った。その結果の比較検討により、精度の確認を行うと共に船尾流場についてのデータベースの整備が完了した。また、縦渦を含む流場には、伴流的領域と境界層的領域の混在することが分かった。この結果は学会に発表予定である。
3.境界層と翼端渦との干渉を熱線流速計を用い、レイノルズ応力を含め実験的に調査した。その結果、回転流の強い縦渦内部では、主流に垂直な面内の乱動成分は2〜5倍強くなるがレイノルズ応力成分はほとんど変化せず、回転流成分を持つ円筒内流れでは剪断応力成分が低下する性質と同様の性質を示すことが分かった。この結果は学会に発表予定である。
4,ポテンシャル流面座標を用いた厚い境界層の解法を用い、自由表面の影響とビルジ近傍に発生する渦の挙動について調査した。その結果、3次元剥離渦の強さと抵抗との関係について実験結果をよく説明できることが分かった。この結果は学会に発表した。
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