縦渦により制御された壁面噴流におけるヘリシティの役割

螺旋度在纵向涡控制的壁射流中的作用

基本信息

批准号：
09750195
负责人：
望月信介
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Yamaguchi University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750195/
关键词：
壁面噴流縦渦乱流制御三次元乱流場ヘリシティ

项目摘要

本研究の目的は、ハーフデルタ翼により誘起した縦渦対を用いてStronger Wall Jet(外層が主である壁面噴流)を制御し、乱流構造に及ぼす影響を明らかにすることである。その場合、特にヘリシティの概念を用いて結果を考察することが本研究の特徴である。2年間の研究により、当初の目的であったCommon-flow upおよびCommon-flow downの2種類の縦渦対を導入した実験を完了した。平均速度、二次流れ速度、レイノルズ応力分布の計測に加え、流れ方向渦度輸送方程式の評価を行い、以下に示す結果が得られた。[壁面噴流に対する縦渦対の影響]● Common-flow upおよびCommon-flow downの縦渦対導入により流れ方向運動量流束が増加し、縦渦による流れ場の操縦の可能性が示された。最大増加率はCommon-flow upにおいて大きい。● 縦渦対導入により誘起された二次流れにより、付加歪みが発生し、これらの変形に対応したレイノルズ応力分布の増加・減少がみられた。● 流れ方向渦度の大きい領域において、ヘリシティによる乱れの抑制作用は観察されず、むしろ付加歪みによるy方向およびスパン方向の乱れ強さの増加が顕著であった。[縦渦の挙動]● 流れ方向渦度の最大値の下流に向けての減衰は、Common-flow upにおいて若干速い結果が得られた。一方、循環の下流への減衰はCommon-flow upとCommon-flow downとでほぼ同じであった。● 渦半径の下流に向けての発達は、Common-flow upにおいてその割合が大きい。● 渦半径の発達の差異に関連し、渦度輸送方程式におけるレイノルズ応力の非等方性による生成項に差異が見られた。これは縦渦の周囲に発生した二次流れ速度による付加歪みによるものである。

这项研究的目的是使用纵向涡流对控制更强的壁式射流（主要是外层的壁架），并阐明对湍流结构的影响。在这种情况下，这项研究的特征是使用螺旋性概念特别考虑结果。一项为期两年的研究完成了引入原始目标的实验：公共流和平流降低。除了测量平均速度，二次流速度和雷诺应力分布外，还评估了流动方向涡度传输方程，并获得了下面所示的结果。 [纵向涡流对在壁架上的影响]●引入了纵向涡流对上的纵向涡流对和往下的平常降低增加流动方向动量通量，表明通过垂直涡流操纵流场的可能性。最大增加速率在普通流量上很大。 ●由于引入纵向涡流对引起的二次流而产生了额外的应变，而雷诺应激分布在与这些变形的对应关系中增加和减少。 ●在流动涡度较大的区域中，没有观察到由于螺旋而抑制湍流的影响，而是由于添加菌株而引起的Y方向和跨度方向的湍流强度的增加是显着的。 [长度涡流行为]●最大流量涡度下游的衰减导致略快的公共流动。另一方面，循环下游的衰减几乎是相同的，对于上流和平流的衰减几乎相同。 ●向下游涡流半径的开发在公共流中很大。 ●与涡度半径差异的差异有关，在涡度传输方程中雷诺应激的各向异性生成项中存在差异。这是由于纵向涡流周围产生的二次流速度引起的加法失真。