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噴流の撹乱(乱れ)成分を増加させ、噴流と周囲流体との混合を促進させることは、例えば、衝突噴流の伝熱特性の改善、異種あるいは温度の異なる流体の効率的な混合、燃焼バーナーにおける燃焼効率の改善、化学反応の促進、温排水の効率的な拡散、などを実現する上で非常に重要である。
本研究では、噴流の撹乱成分を増加させる手法として共鳴噴流および撹乱素子を用いた円形噴流(撹乱増幅噴流)についてその流動特性を熱線流速計による平均および乱流速度成分の測定から明らかにした。また、衝突噴流の伝熱特性についても検討した。その結果、
1.共鳴噴流については、
(1)オリフィスから噴出する噴流に比べ、乱れ強さ、噴流の広がり及び中心線流速の減衰が大きい。
(2)共鳴室の容積及び噴流速度の増加とともに卓越周波数は増加する。
(3)共鳴室の容積を変化させることにより、卓越周波数、速度・乱れ分布、噴流の広がりなどの流動特性を制御できる。
2.撹乱増幅噴流については、
(1)円形ノズルから噴出噴流に比べ、ノズル出口近傍で乱れ強さが増加する。
(2)撹乱増幅衝突噴流の伝熱特性は、円形衝突噴流のそれに比べ改善、向上される。
(3)撹乱素子の使用により、円形噴流の乱れ強さなどの流動特性を制御できる。
などの結論を得た.
上記のように、噴流の撹乱(乱れ)を比較的簡単な手法により増幅させ得ることが知れ、その特性の詳細がかなり明らかにされた。
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