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本年度の研究計画に基づき、実験並びにシミュレーションを行った結果、新たに以下のような知見を得た。
課題1“単独渦輪の周方向の波の数が、運動中に変化する事実をレイノルズ数を変えて行い、その普遍性と限界とを明らかにする。"レイノルズ数が800から4600までの場合の自由空間を並進運動する渦輪が作る流れ場を煙可視化法により解析したところ、以下のような結論を得た。(1)レイノルズ数が2000から4600までの場合の波状変形する渦輪に関して、その並進運動と共に波の数が減少する様子が観察された。これより、運動中に起こる波の数の減少はレイノルズ数が少なくとも2000以上で起こる一般性を持った現象であることが分かった。(2)層流渦輪から乱流渦輪への遷移過程において周方向に秩序だった渦対構造を発達させる状態を可視化することができた。
課題2“渦輪が、壁面に衝突する際にレイノルズ数が2600で周方向に3次元性を促進する渦構造(フィンガー渦)が見出されたが、この構造が現れる条件をレイノルズ数を変えて調べる。"レイノルズ数が2600の場合に見られたフィンガー渦は、相当に普遍性のある現象であることが分かった。
なお、以下に示す予備的な実験も行った。(3)同軸上を並進運動する2つの渦輪の相互追い抜きにおいて周方向の波状変形の様子の観察。予想されるように渦核径と渦輪のそれの比が現象を支配する主要なパラメータであることが認められた。(4)渦輪を細線で切断した後の渦輪の安定問題。細線の数を1本から5本まで変えて行ってみた。定性的には興味ある可視化ができたが、3本以上になると流れ場が複雑で詳細な可視化は困難であった。
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