固体粒子-微細要素渦間の直接相互作用について(乱流変調の理解に向けて)

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19760116
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 流体工学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 辻 拓也 大阪大学, 工学研究科, 特任准教授 (90379123)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: 流体工学 / 混相流 / 乱流変調 / 直接数値計算 / 埋め込み境界法 / 多重スケールPIV

研究概要

乱流変調現象の理解促進に向けて、壁乱流に添加された固体粒子と、乱流要素渦などの乱流が持つ構造との相互作用を、埋め込み境界法に基づく直接数値計算と、多重スケールPIV計測に基づく実験により観察した。壁面近傍に存在する粒子と、高い乱れエネルギーを持つ要素構造との相互作用をイベントレベルで観察したところ、要素構造が粒子に接近した後、粒子後流渦の発生を促し、これにより乱れが促進されることを確認した。

研究成果

• [雑誌論文] Interaction between a Burgers vortex and wake vortex structure generated by a settling particle (2009)
  • 著者名/発表者名: Yohsuke Tanaka, Takuya Tsuji, Toshitsugu Tanaka
  • 雑誌名: Journal of the Japanese Society for Experimental Mechanics refreedjournalvol.9 ページ: 1-6
• [雑誌論文] 単一自由落下粒子がBurgers渦に与える影響について (2007)
  • 著者名/発表者名: 田中洋介, 大津一晃, 辻拓也, 田中敏嗣
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集B編 73巻(734) ページ: 2107-2115
  • 査読あり
• [雑誌論文] 同じ応答時間を持つ粒子による乱流変調(高ストークス数条件での検討) (2007)
  • 著者名/発表者名: 辻拓也, 田中敏嗣
  • 雑誌名: 混相流の進展 2巻 ページ: 91-99
  • 査読あり
• [学会発表] 高濃度に粒子が存在する流れ場の直接数値計算 (2009)
  • 著者名/発表者名: 矢田大貴, 辻拓也, 田中敏嗣
  • 学会等名: 第23回数値流体シンポジウム
  • 発表場所: (CD-ROM)
  • 年月日: 2009-12-16
• [学会発表] 添加した単一粒子が壁乱流特性に与える影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤原弘道, 澤村和宏, 辻拓也, 田中敏嗣
  • 学会等名: 第23回数値流体シンポジウム
  • 発表場所: (CD-ROM)
  • 年月日: 2009-12-16
• [学会発表] 高濃度粒子を含む流れ場の直接数値計算 (2009)
  • 著者名/発表者名: 矢田大貴, 辻拓也, 田中敏嗣
  • 学会等名: 第87期日本機械学会流体工学部門講演会
  • 年月日: 2009-11-07
• [学会発表] 固定粒子が壁乱流特性に与える影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤原弘道, 辻拓也, 田中敏嗣
  • 学会等名: 日本混相流学会年会講演会2009
  • 年月日: 2009-08-07
• [学会発表] 埋め込み境界法と局所細密格子との組み合わせによる粒子系混相乱流の高解像度シミュレーション (2008)
  • 著者名/発表者名: 辻拓也, 田中大輔, 田中敏嗣
  • 学会等名: 第22回数値流体力学シンポジウム
  • 発表場所: (CD-ROM)
  • 年月日: 2008-12-17
• [学会発表] 渦放出を伴う沈降粒子がバーガース渦に与える影響について (2008)
  • 著者名/発表者名: 大津一晃, 田中洋介, 川口寿裕, 辻拓也, 田中敏嗣
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部第83期定時総会講演会
  • 年月日: 2008-03-14
• [学会発表] Nest型解適合格子とImmersed Boundary法の組み合わせによる分散性混相流れの直接数値計算 (2008)
  • 著者名/発表者名: 田中大輔, 辻拓也, 田中敏嗣
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部第83期定時総会講演会
  • 年月日: 2008-03-14
• [学会発表] 単一沈降粒子がBurgers渦に与える影響 (2008)
  • 著者名/発表者名: 田中洋介, 辻拓也, 田中敏嗣
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部第83期定時総会講演会
  • 年月日: 2008-03-14
• [学会発表] 沈降粒子がBurgers渦に与える影響について (2007)
  • 著者名/発表者名: 田中洋介, 大津一晃, 辻拓也, 田中敏嗣
  • 学会等名: 日本機械学会2007年度年次大会講演論文集
  • 年月日: 2007-09-09
• [学会発表] Experimental study on the interaction between Burgers vortex and single particle for modeling of a particulate turbulent flow (2007)
  • 著者名/発表者名: Yohsuke Tanaka, Takuya Tsuji, Toshitsugu Tanaka
  • 学会等名: Proceedings of 5th International Symposium on Turbulence and Shear Flow Phenomena
  • 年月日: 2007-08-27
• [学会発表] Measurement of the interaction between a single particle and a single Burgers vortex (2007)
  • 著者名/発表者名: Yohsuke Tanaka, Kazuaki Otsu, Takuya Tsuji, T. Tanaka
  • 学会等名: Proceedings of ASME/JSME FED Summer meeting
  • 発表場所: (CD-ROM)
  • 年月日: 2007-07-07