混合流動場における瞬時壁面濃度2次元分布計測法の開発と非定常性の解明

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21560211
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 熱工学
• 研究機関: 三重大学
• 研究代表者: 廣田 真史 三重大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30208889)
• 研究分担者: 西村 顕 三重大学, 大学院・工学研究科, 助教 (60345999)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 乱流混合 / 合流管 / 非定常性 / 可視化 / 濃度場

研究概要

本研究では, T字形直交合流管において合流部における主管流と枝管流の混合状態を可視化し,可視化画像を濃度に変換することで濃度場の瞬時分布を計測する手法を開発した.この手法で得られた濃度場に正規直交展開を適用して濃度場を支配する大規模構造を抽出し, 2流体の混合界面が周期的に変動していることを見出した.さらに,別途取得した速度場および乱流熱流束の測定データと併せて解析することで,この混合界面の周期的変動と乱流混合過程の関係について明らかにした.

研究成果

• [雑誌論文] Turbulent Flow and Mixing Characteristics in T-junction (2011)
  • 著者名/発表者名: Masafumi Hirota, Hiroshi Nakayama
  • 雑誌名: Journal of Fluid Science and Technology 巻: Vol.6, No.4 ページ: 598-613
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental study on turbulent mixing process in cross-flow type T-junction (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Hirota, E. Mohri, H. Asano, H. Goto
  • 雑誌名: International Journal of Heat and Fluid Flow 巻: Vol.31 ページ: 776-784
  • 査読あり
• [学会発表] T形合流管内における高・低温空気流の乱流混合促進・制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 堀秀一郎,廣田真史,浅野秀夫,松田拓也,丸山直樹,西村顕
  • 学会等名: 日本機械学会熱工学コンファレンス
  • 発表場所: 浜松
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] Turbulent Flow and Mixing Characteristics in T-junction (2011)
  • 著者名/発表者名: Masafumi Hirota
  • 学会等名: ERCOFTAC SIG 15 Workshop
  • 発表場所: Paris(France)
  • 年月日: 2011-10-18
• [学会発表] T形合流管内における高・低温空気流の乱流混合促進・制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 堀秀一郎,廣田真史,浅野秀夫,上野俊介,丸山直樹,西村顕
  • 学会等名: 日本機械学会年次大会2011
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-09-14
• [学会発表] Turbulent Flow and Mixing Characteristics in T-junction, International Conference on Jets (2010)
  • 著者名/発表者名: Masafumi Hirota, Hiroshi Nakayama
  • 学会等名: Wakes, Separated Flows 2010(Invited talk)
  • 発表場所: Cincinnati(USA)
  • 年月日: 2010-09-28
• [学会発表] デルタ翼列によるT形合流管内の乱流混合促進・制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 廣田真史,藤永紘基,宮越智也,堀秀一郎,浅野秀夫,丸山直樹,西村顕
  • 学会等名: 日本流体力学会年会2010
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2010-09-09
• [学会発表] デルタ翼列によるT形合流管内の乱流混合促進 (2010)
  • 著者名/発表者名: 廣田真史,宮越智也,藤永紘基,堀秀一郎,浅野秀夫,丸山直樹,西村顕
  • 学会等名: 日本機械学会年次大会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2010-09-06
• [学会発表] デルタ翼列を用いたT形合流管における乱流混合の促進 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤永紘基,宮越智也,廣田真史,浅野秀夫,丸山直樹,西村顕
  • 学会等名: 第47回日本伝熱シンポジウム
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2010-05-27
• [学会発表] デルタ翼群を用いたT形合流管内の乱流混合促進 (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤永紘基,宮越智也,毛利江里,廣田真史,浅野秀夫,丸山直樹,西村顕
  • 学会等名: 熱工学コンファレンス2009
  • 発表場所: 山口
  • 年月日: 2009-11-07