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ナノギャップ壁面せん断応力直接測定装置によるリブレット面の普遍的壁法則への挑戦

使用纳米间隙壁面剪应力直接测量装置挑战肋表面的普遍壁面定律

基本信息

批准号：
20H02069
负责人：
望月信介
金额：
$ 11.56万
依托单位：
Yamaguchi University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は乱流境界層の局所壁面せん断応力を世界で最も高い精度で計測可能な直接測定装置を開発し、リブレットによる摩擦抵抗低減効果の定量的確認と普遍的壁法則を提案することが目的である。研究開始初年度において、減衰装置を必要としないフォースセンサーを用いた測定装置の開発に成功した。また、熱線流速計を用いた速度計測が可能であることを確認した。しかしながら、リブレットへの応用を考慮すると測定面が矩形である必要があること、風洞における使用において機械的振動により高速流における高精度計測が困難であること、熱線流速計における計測において気流温度の上昇がデータ取得の障害になることが課題として明らかになった。リブレットへの応用について、矩形摩擦面を持つ装置への設計変更を行った。風洞の振動対策については、フォースセンサーへの振動伝達の抑制と風洞における振動の抑制を行った。熱線流速計における計測については、気流温度を記録し、高次の校正および温度補正を試みた。これらの対策により、主流速64m/sにおける矩形摩擦面を用いた壁面せん断応力の計測に成功し、従来型リブレットの抵抗低減率を確認することができた。また、速度分布において対数速度分布の成立とリブレットによる抵抗低減効果を確認することができた。一方、リブレットフィルムの固定がやや不安定であり、長時間の実験が困難であることが課題として残った。また、熱線流速計の計測においても、壁近傍における測定値に対する気流温度上昇の影響除去が不十分であることが指摘される。

In this study, the wall failure force of the turbulent boundary station is the most accurate in the world. It is possible to directly determine the device on which the friction resistance is low. Quantitative confirmation of the general wall law is necessary. At the beginning of the study, it is necessary to make sure that the equipment has been successfully operated. It is possible to make sure that the speed of air and line velocity is measured by using the speed meter. In this paper, we use the equipment to determine the surface of the machine, the temperature, the temperature. The equipment of the rectangular friction surface holding device is designed to improve the performance of the equipment. The vibration strategy of the tunnel is to suppress the vibration of the tunnel and to suppress the vibration of the tunnel. The line velocity is measured, the flow temperature is recorded, and the temperature is tested. The main flow velocity 64m/s and the rectangular friction surface are calculated successfully with the wall cutting force, and the incoming model is used to resist the low resistance rate. Speed distribution, speed distribution On the one hand, it is necessary to make sure that there is a problem of instability, and that it has been difficult for a long time. The temperature of the current is measured by the temperature of the temperature near the wall. the temperature of the flow is not very high.