| 研究概要 |
1.2次元乱流剥離領域(厚板の前縁剥離泡)における3次元渦構造を、水素気泡を用いた流れの可視化法によって研究し、(1)剥離泡の中には渦対状の構造をもつ縦渦が形成されること、(2)これらの縦渦のスパン方向間隔は剥離端からの距離の増加とともに増加すること、(3)したがって縦渦の合体が生ずること、(4)縦渦は主流方向に傾いており、スパン方向に軸をもつ剥離剪断層渦の中間に形成されること、(5)これらの縦渦によって壁面近くの流体が壁から外向きに輸送されるために、再付着点の近くにおいて熱伝達率の増加が生ずること、などが明らかになった。
2.2次元乱流剥離領域における平均速度,乱流エネルギー,速度変動スペクトル,逆流間欠係数,流れ方向転換周波数などをLDVによって測定し、すでに求めてあるスプリットフィルムフロープによる実験結果と比較検討し、両者がよい精度で一致することを確認した。この結果、あらたに開発したLDV計測ソフトウェアが信頼してうるものであることが明らかになった。
3.鋸歯状の前縁をもつ厚板の3次元剥離領域について、時間平均流れ,乱流エネルギー,壁面近傍における速度ベクトル場を、LDVによって測定し、3次元剥離領域についても、上記のLDV計測ソフトウエアが精度よく機能することを明らかにした。
4.3次元離散渦法の基礎方程式に、粘性による渦核を組みこんだ修正を行ない、これに対応するスペクトル,ヘリシティ,エンストロフィの表示を求めた。複数の渦輪の相互干渉、渦輪と渦糸の相互干渉をこの方法によって数値解析し、相互干渉の進行とともにこれらの特性量が変化する過程を明らかにした。これによって剥離泡内の渦の相互干渉を解明する資料がえられた。5.軸対称乱流剥離領域(鈍頭円柱の前縁剥離泡)の時間平均流れ,乱流エネルギー,圧力変動を明らかにした。
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