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Three-dimensional wake control of a finite-length cylinder with a hint of biological wing structures

具有生物机翼结构暗示的有限长度圆柱体的三维尾流控制

基本信息

批准号：
19J20739
负责人：
李鹿博華
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Yamagata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は平板上に置かれた低アスペクト比円柱後方のはく離領域と先端面の渦を制御することを目的とし、以下の三つの受動制御法を新たに提案した。（１）先端面と側背面を貫通する傾斜穴を設ける方法（後方穴付き）。円柱後方に吸込み、先端面に吹出しを発生させる。（２）円柱前方と後方面を貫通する水平穴を設ける方法（水平穴付き）。水平穴から後方に吹出しを発生させる。（３）側前面と先端面を貫通する傾斜穴を設ける方法（前方穴付き）。本年度では、風洞を用いて、平板上に置かれた低アスペクト比通常円柱と穴付き円柱の抗力測定を行った。円柱直径と高さとも70mmとし、レイノルズ数は10000 ～ 80000の範囲で行った。なお、穴の直径d = 8mm, 10mm, 12mm円柱に対して穴の高さをh = 20mm, 35mm, 50mmと変化させる。以下の結果を得た。（１）本実験の範囲において、すべての円柱の抗力係数はほぼレイノルズ数の変化に依存しないことがわかった。（２）後方穴付き円柱は通常円柱と比較すると、抗力係数は減少していることがわかった。抗力係数は穴の高さの増加ともに、わずかに上昇している。しかし、穴の直径が大きいほど抗力係数は小さくなる。（３）水平穴付き円柱は通常円柱と比較すると、抗力係数は大きく減少していることがわかった。穴の直径が大きいほど抗力係数は小さくなる。また、穴の高さが増加するともに、抗力係数は増加する傾向がみられる。（４）前方穴付き円柱は通常円柱と比較すると、抗力係数は減少していることがわかった。抗力係数は穴の高さの増加ともに、わずかに上昇している。しかし、穴の直径が大きいほど抗力係数は小さくなる傾向がみられる。

This paper proposes a new method for controlling the vortex in the upper part of the plate and the lower part of the column (1) The method of setting up inclined holes on the front surface and the back surface (rear hole). The back of the pillar is sucked in and the front end is blown out for six months. (2) Method for setting horizontal holes that connect the front and rear sides of the cylinder (horizontal hole setting). The horizontal hole blows out of the rear of the hole. (3) The method of setting up inclined holes in front of the front surface. This year, the wind tunnel is used to measure the resistance of the column. The diameter of the column is 70mm, and the number of columns is 10000 ~ 80000. Diameter d = 8mm, 10mm, 12mm Column height h = 20mm, 35mm, 50mm The following results were obtained. (1) The resistance coefficient of the column in this case depends on the number of changes. (2) The resistance coefficient of the rear hole is reduced when the column is usually compared with the column. The resistance coefficient increases rapidly. The diameter of the hole is larger than the resistance coefficient. (3) Horizontal hole pay column usually column comparison, resistance coefficient is large decrease. The diameter of the hole is large, the resistance coefficient is small. The resistance coefficient tends to increase. (4) In front of the hole, the column is usually compared with the column, and the resistance coefficient is reduced. The resistance coefficient increases rapidly. The resistance coefficient tends to decrease when the diameter of the hole increases.