| 研究概要 |
本研究の主目的は, 圧力こう配と主流乱れという二つの操作パラメータを操作変数として, それらの変化に対する乱流温度場の応答特性を同定し熱輸送機構を解明する, 熱線・冷線多点同時測定技術により時空間構造の詳細を明らかにする, 系統的に収集した実験データを整備し公開することにより乱流熱輸送機構のモデリング分野に信頼性の高いデータベースを提供する, ことである。
本年度は, 圧力勾配を伴う乱流場に加えて, 速度乱れが大きい複雑乱流場として, 加熱された2次元丘周りの風洞実験を行った。
1. 主流の圧力勾配と乱れが重畳した場合について, 乱流構造解析法(ウェーブレット変換による局所スケールの抽出, 異なるスケール同士の干渉を精査できるバイスペクトル解析, 準秩序構造のトラジェクトリ解析法など)を活用し, 乱流熱輸送の特性と乱流構造を詳しく調べた。
2. 圧力勾配を伴う乱流温度境界層において, 熱線・冷線多点プローブにより, 乱流熱輸送機構へ大きく寄与する時空間構造を抽出し, 多点同時結果に基づくウェーブレット解析により, 支配的な流動パターンを特定することができた。また, 非常に強い速度乱れが生じる壁乱流場として, 2次元加熱丘周りを通過する乱流境界層の時空間構造を調べた。丘の背後に形成されるはく離泡内では, 通常の乱流境界層とは異なり時空間相関が同心円に近くなることなど新しい知見を得た。
3. 本研究で取得された実験データは, 系統的に整理され広く利用されるようにしている。
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