多数配置された円形噴流の混合・拡散・伝熱制御

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K04169
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分19010:流体工学関連
• 研究機関: 三重大学
• 研究代表者: 辻本 公一 三重大学, 工学研究科, 教授 (10243180)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: Multiple jets / Active control / Heat transfer / Mixing / DNS / Impinging jet / Free jet / DRL

研究成果の概要

多数の円形噴流を配置した多数噴流では個々の噴流間に強い干渉が生じるため、自由噴流の場合には巻き込みの減少に伴う混合・拡散性能の低下、衝突噴流の場合には多数化に起因する横断流れや噴流間に生じる大規模な循環流れによる伝熱性能の低下、衝突面上の非一様な伝熱特性などが生じ混合・拡散・伝熱特性の改善が求められている。これらの問題を包括的に解決するため,独自に開発した計算コードを用いて，間欠制御や開花噴流による制御を単独噴流に適用した際の制御特性を調査し、さらに多数配置された噴流について間欠/脈動/振動制御による混合・伝熱特性を改善する制御や微粒化性能を向上させる多数の液体噴流制御の制御技術を開発した。

自由記述の分野

流体工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで単独噴流に関する制御や、多数噴流の干渉に関する影響評価は行われているが、多数の噴流を能動的に制御する試みはほとんどない。また DNS (direct numerical simulation) を利用した詳細な検討も多数噴流の場合についてほとんど行われていない。本研究で開発した多数配置された噴流への制御手法は一般の工学機器における高効率な混合・伝熱制御手法に発展寄与することができるものと考えられる。