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対向噴流のよどみ点領域における複雑流れが高ペクレ数物質混合に及ぼす影響について

相对射流驻点区复杂流动对高佩克莱特数物质混合的影响

基本信息

批准号：
21K03850
负责人：
角田博之
金额：
$ 2.58万
依托单位：
University of Yamanashi
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

噴流が一様流に対向衝突する流れ（対向噴流）は下流域によどみ点が存在し，またその付近が乱流（噴流）と非乱流（一様流）の界面になるという興味深い物理的特徴をもつ．よどみ点流れを含む流れの幾何的構造や乱流界面は運動量や物質の乱流輸送に大きな影響を与えることが知られている．そこで，本研究では，2種類の蛍光物質の濃度場と速度場を同時計測できる2色PLIF/PIVシステムを開発することで，流れの幾何構造の識別と物質境界の同時検出を行うことを目指す．これにより，物質境界と乱流／非乱流界面との関係を調べ，高ペクレ数スカラ物質の混合過程に及ぼす流れの幾何構造の影響を明らかにすることを研究最終目的とする．上記を踏まえ，研究初年度には，まず2種類の蛍光染料の選択を行った．そして，新規購入した赤色レーザー（波長638nm）と現有の緑色レーザー（波長532nm）の2種類のレーザーを用いて，予備実験として染料濃度と蛍光強度との関係を調べ，2色PLIFへの適用の目途を得た．第2年度の研究では，静止水中に噴出される噴流場の乱流／非乱流界面を2色PLIFで調べることを計画していた．周囲流体と噴流にそれぞれ異なる蛍光色を発する蛍光染料を混入することで，2色PLIFを用いて噴流の乱流／非乱流界面のデータを取得する予定であった．しかし，予期しない緑色レーザの故障のために，データ取得までには至らなかった．最終年度の研究で対応策を検討し，噴流場の乱流／非乱流界面のデータを得て，研究目的の達成を目指す．

The jet flows in opposite directions. The jet flows. The jet flows in opposite directions. The jet flows in opposite directions. The jet flows. The jet flows in opposite directions. The jet flows. The jet flows in opposite direction. The geometric structure of the turbulent flow, the motion of the turbulent interface and the influence of the turbulent transport of matter are discussed. In this study, the simultaneous measurement of concentration field and velocity field of two kinds of fluorescent substances was carried out, and the development of two-color PLIF/PIV system was pointed out. The relationship between the boundary of matter and turbulent/non-turbulent interfaces is discussed. The mixing process of high-density matter and the influence of geometric structure of turbulent flow are discussed. In the beginning of this study, two kinds of fluorescent dyes were selected. In addition, the new regulations purchase red dye (wavelength 638nm) and the existing green dye (wavelength 532nm), and adjust the relationship between dye concentration and light intensity. The purpose of application of 2-color PLIF is obtained. The second year of the study was conducted on the turbulent/non-turbulent interface of jet potential flow in still water. The fluid jet is different in color and the dye is mixed in. The two colors are different in color and the jet is turbulent. The green light is expected to go off, and the green light is expected to go off. Finally, the research strategy is discussed, and the turbulent/non-turbulent interface of jet flow is obtained.