多孔体表面の流動抵抗低減を実現する壁面構造の探索

探索降低多孔材料表面流动阻力的壁结构

• 批准号: 20J14351
• 负责人: 岡崎 友紀
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Osaka Prefecture University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J14351/
• 关键词: 流動抵抗低減; 非等方性多孔体

前年度までは非常に細い目を持つ金網を積層し，流れ方向の透過率が壁面垂直方向の透過率よりも大きい多孔体を作成し，その界面における乱流摩擦抵抗が低レイノルズ数域では滑面境界層と同程度まで抑制されていたが，レイノルズ数の増加に伴い次第に摩擦抵抗が増大する傾向を明らかにした．しかし前年度に使用した多孔体厚みの非一様性により多孔体表面が完全に平坦な構造になっていなかったため，これを改善するために積層構造を補強舌多孔体を作成し界面流動の再計測を行った．また本多孔体界面近傍流動をより詳細に理解するために多孔体を設置した矩形ダクト流路の二次流れを計測した．流れ方向(x)とスパン方向(z)を含むx-z平面内平均流速分布の計測データを流れ方向および壁面垂直方向(y)を含むx-y平面内平均流速分布とともに議論した結果，摩擦抵抗の増大を確認したレイノルズ数域において従来の多孔体ダクト乱流に見られる非対称な二次流れの流動パターンを確認した．また二次流れの非対称性が強まることで，多孔体近傍において流路の側端から多孔体内部に侵入した流動が流路の対象面において湧き出す様子が確認でき，これに伴い多孔体界面近傍で乱れが増加したものと考えられる．また，乱れの統計的性質を詳細に議論するために，流れ方向と壁面垂直方向の変動速度の四象限解析を行った結果，摩擦抵抗の増大を確認したレイノルズ数域においては，従来の滑面近傍乱流組織構造にはあまり見られない象限の運動がわずかに捉えられ，多孔体近傍乱流で摩擦抵抗増大の要因とされてるロール渦の痕跡が現れていると考えられる．

In the previous year, it was very important to keep the metal metal in the direction of flow, the penetration rate in the direction of flow, the penetration rate in the vertical direction of the wall, and the porous body in the vertical direction of the wall. the interface is made of turbulent friction resistance, low temperature, low temperature, high temperature, high temperature In the previous year, the thickness of the porous body is not uniform, the surface of the porous body is completely flat, and the surface of the porous body is completely flat. In this paper, the near-side flow at the interface of the porous body is used to understand how to set the flow path of the porous body. The flow direction (x), the flow direction (z) includes the average velocity distribution in the plane of XMLZ. The calculation of the flow direction and the vertical direction of the wall (y) includes the average velocity distribution in the plane and the results of the discussion. The friction resistance is very important to confirm that the porous body is sensitive to turbulence. The secondary flow is non-symmetric, and the porous body is close to the end of the runway. the porous body invades the porous body, and the porous body invades the porous body at the end of the flow path. The interface of the porous body is close to the interface of the porous body, and the interface of the porous body is close to the interface of the porous body, the interface of the porous body is close to the interface of the porous body, and the interface of the porous body is close to the interface of the porous body. The results are analyzed in the four quadrants of flow direction, wall vertical velocity, friction resistance, friction resistance and friction resistance. In the vicinity of the smooth surface, the anti-turbulence tissue is used to detect the friction resistance of the porous body near the turbulent flow.

项目成果

主流方向透過率優位な多孔体界面における乱流のPIV計測

主流方向上具有主导渗透率的多孔材料界面处湍流的 PIV 测量

• 发表时间: 2021
• 作者: Y. Okazaki;Y. Takase;Y. Kuwata;K. Suga;岡﨑友紀，高瀬夢人，桑田祐丞，須賀一彦;森本真尋，岡﨑友紀，桑田祐丞，須賀一彦
• 通讯作者: 森本真尋，岡﨑友紀，桑田祐丞，須賀一彦

透過性を有する粗面境界層の乱流輸送

可渗透粗糙边界层中的湍流传输

• 发表时间: 2020
• 作者: 岡崎 友紀;桑田 祐丞;須賀 一彦;西山 悠大，西野 和希，桑田 祐丞，須賀 一彦;高瀬夢人，岡崎友紀，桑田祐丞，須賀一彦;岡﨑友紀，高瀬夢人，桑田祐丞，須賀一彦
• 通讯作者: 岡﨑友紀，高瀬夢人，桑田祐丞，須賀一彦

構造粗さを有する多孔体界面乱流の平均速度スケーリング

具有结构粗糙度的多孔材料界面处湍流的平均速度缩放

• 发表时间: 2021
• 作者: Y. Okazaki;Y. Takase;Y. Kuwata;K. Suga;岡﨑友紀，高瀬夢人，桑田祐丞，須賀一彦;森本真尋，岡﨑友紀，桑田祐丞，須賀一彦;森本真尋，岡﨑友紀，桑田祐丞，須賀一彦;岡﨑友紀，高瀬夢人，桑田祐丞，須賀一彦
• 通讯作者: 岡﨑友紀，高瀬夢人，桑田祐丞，須賀一彦

主流方向透過率優位な多孔体による乱流抵抗低減の可能性に関する実験的検証

实验验证了使用主流方向具有优异渗透性的多孔材料降低湍流阻力的可能性

• 发表时间: 2021
• 作者: Y. Okazaki;Y. Takase;Y. Kuwata;K. Suga;森本真尋，岡崎友紀，桑田祐丞，須賀一彦
• 通讯作者: 森本真尋，岡崎友紀，桑田祐丞，須賀一彦

Turbulent Characteristics over Permeable Rough Walls

透水粗糙壁上的湍流特性

• 发表时间: 2021
• 作者: Y. Okazaki;Y. Takase;Y. Kuwata;K. Suga
• 通讯作者: K. Suga