| 研究概要 |
本研究は線形不安定過程をバイパスとする,強い攪乱により生じる境界層遷移を対象としている.境界層遷移において乱れが強いと,壁面近傍の低速ストリーク構造が発達することが観察され,それが崩壊して乱流斑点の芽が生まれることが指摘されている.しかしながら,ストリークの崩壊過程・機構について詳細な実験結果は与えられておらず,それが壁乱流の発達に対する役割についても十分に明らかにされていない.本年度は,前年に引き続き,この低速ストリークの不安定性ならびに乱流組織渦への崩壊過程を実験的に調べ,以下の成果を得た.
網片の抵抗を利用して層流境界層中に形成された単一低速ストリークに対して,その不安定性を支配する対称固有モードおよび反対称固有モードの増幅特性・周波数選択性がストリークのスパン方向スケールにどのように依存するかを明らかにした.また,対称モードが成長し,交互回転の縦渦対をもつヘアピン渦へ成長する過程で周囲の層流境界層中に新たにストリーク構造を発達させ縦渦およびヘアピン渦を生み出しラテラルコンタミネーションに導く様子や,反対称モードの成長によるストリークの蛇行は,それが縦渦に崩壊した後も消滅せずに下流に持続することなどを明らかにした.
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