| 研究概要 |
一様流中にある角柱まわりの流れについて,渦点法に基づく数値シミュレーションを角柱の辺長比の広い範囲にわたって実施し,とくに,臨界形状近傍を中心に流れの様子の揚力係数の変動の特徴をまず詳細にとらえた.変動周波数の制御については,従来シミュレーション計算を行ったきた角柱後縁での吸込による制御に比して,前縁での吸込制御の方が小さな変動で制御が可能なことをつきとめた.この知見に基づき,前縁に吸込を与えることができる角柱を製作するとともに,吸込速度とその時間間隔を制御できる装置を開発した.この装置で,現在のところ最小0.1sの時間間隔で最大1m/sの吸込速度を得ることが可能となった.これを用いた実験と数値シミュレーションで得られた本年度の結果を以下に述べる。
1.数値シミュレーションでは,臨界形状近傍の角柱は,辺長比が小さい完全剥離形の変動とこれにより辺長比が大きい周期的再付着の変動が重畳された形での変動が発生する。実験ではこのような変動の上に,かなり大きな乱れが重なっている.
2.前縁での単一の吸込制御に対して,数値シミュレーションでは揚力係数の変動の適当な位相のときに吸込を与えたときに周期的再付着形に移行し,この移行は,上記の重畳された周期的再付着形の変動の強度が強くなる形で生じる.また,移行を生じる吸込速度には上下限が存在する.
3.前縁での単一の吸込制御の実験では,上記の周期的再付着形への移行は適当な吸込速度のとき,しばしば生じるが,数分間の持続の後,元の流れに戻る.
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