| 研究課題/領域番号 |
63460094
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
太田 照和 東北大学, 工学部, 教授 (00006678)
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| 研究分担者 |
熊谷 哲 東北大学, 工学部, 助教授 (30134026)
小林 陵二 東北大学, 工学部, 教授 (70006170)
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| キーワード | 対流熱伝達 / 乱流 / 剥離流れ / 再付着流れ / 境界層 / 熱交換器 |
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| 研究概要 |
剥離した流れが再付着する物体あるいは流路内の熱伝達特性の解明は種々の形式の熱交換器の性能等と密接な関連を有し、熱エネルギ-の有効利用・省エネルギ-の観点から緊急を要するきわめて重要な課題である。これまで、最も基本的と考えられる鈍い前縁を有する平板および円柱を取り上げ、熱伝達特性・流れおよび乱れ特性を解明してきたが、流れは複雑をきわめ、乱流熱輸送機構の詳細はいまだ不明であるといっても過言ではない。また精度の高い測定方法の確立も強く要請されている。
本研究は、鈍い前縁を有する平板まわりの二次元流れに関し、剥離域内部から再付着領域、さらに再付着後の境界層発達領域における速度変動と温度変動の高精度の測定方法を確立するとともに、相関分析・スペクトル分析等を通して、剥離と再付着を伴う複雑な乱流系における乱流熱輸送機構を解明しようとするものである。平成元年度において得られた結果の主たるものは次のようである。
スプリットフイルムプロ-ブにより、逆流率、2方向の平均および変動特性を測定し、熱伝達率の極大値が平均再付着点の下流に位置すること、速度変動と温度変動の積分時間尺度から乱流渦塊の形状の概略とその流れ方向での変化の様相が明らかとなった。さらに、2ワイヤプロ-ブにより、流れ方向乱流熱流束、速度変動と温度変動の相関関数の特性が解明された。また、従来ほとんど使用されていないトリプルスプリットプロ-ブによる速度の測定を試みた。その結果、平均速度に関しては他の方法による結果とおおむね一致するが、乱れ強さ・レイノルズ剪断応力に関しては顕著な相違を生ずることが明らかとなり、今後その解析方法等を含め検討を続けることが必要である。
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