2001 Fiscal Year Annual Research Report
閉空間内回転流の分岐現象とその粒子運動に及ぼす効果に関する研究
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13650198
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| Research Institution | Meijo University |
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Principal Investigator |
中村 育雄 名城大学, 理工学部, 教授 (00023127)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡邉 崇 名古屋大学, 情報メディア教育センター, 教授 (40182927)
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| Keywords | 旋回流 / 回転円盤 / 数値流体力学 / レイノルズ数 / 粒子運動 / 可視化 |
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| Research Abstract |
研究目的1.容器内回転円盤による流れの数値解析 開発されているBenjamin流れのプログラムにより回転がスタートしてから流れが発達するまでを計算し,ストークスの流れ関数の絶対値をパラメータとし,時間軸座標面にこのパラメータの時間発展を立体的に図示した.これにより最終モードが同一でも,この発展過程が異なる場合があることを明確にすることができた.次にこのプログラムを3次元の場合に拡張し,流れの3次元時間発展を計算した.この結果,最終モードへの3次元変化を明らかにすることができた.更にこの計算を進め,レイノルズ数とアスペクト比の平面上での分類線の概略を描くことができた.容器内回転円盤については,上記の軸対称プログラムを改造して第一段階の計算を進め,流れの発展過程の速度分布をうることができた.
研究目的2.容器内回転円盤上の粒子の運動の解明本研究では容器内の回転円盤により旋回流を発生させ,その中での粒子運動を可視化によって調べ,特に粒子の移動開始条件を各種のレイノルズ数,あるいは円盤と容器の隙間,円盤の形状,粒子の大きさなどをパラメータとして,流れの中の粒子の運動の基礎法則をあきらかにすることを目標とした.このため実験装置の設定を行いかなりの場合の粒子移動条件を調べることができた.
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[Publications] 植木良昇, 辻 義之, 中村育雄: "回転乱流場におけるバースト過程の条件付平均と確率モデル"日本機械学会論文集(B編). 67・654. 404-411 (2001)
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[Publications] Watanabe, T., Furukawa, H., Aoki, M., Nakamura, I.: "Visualization of Sudden-start Flow between Two Concentric Rotating Cylinders with Finite Length"Journal of Visualization. 4・3. 223-230 (2001)
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[Publications] Toya, Y., Nakamura, I.: "Instability of Two-Fluid Taylor Vortex Floe in The Case of An Asymmetric System"Proc.12^<th>. Int.Couette-Taylor Workshop. 2C-2. 1-4 (2001)
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[Publications] Watanabe, T., Furukawa, H., Nakamura.I.: "Nonlinear development of flow patterns in an annulus with decelerating inner cylinder"Physics of Fluids. 14・1. 333-341 (2002)
