縦渦-横渦の相互作用に基づく壁面噴流の動的知能制御の試み

基于纵横涡相互作用的壁射流动态智能控制尝试

基本信息

批准号：
11750143
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：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、(1)大スケールの外層における横渦に基づく動的な縦渦導入の壁面噴流の制御に対する有効性、(2)ゆらぎの抑制・増大と縦渦の下流方向への減衰の程度、および流れ方向運動量流束の増減との関係、(3)渦度輸送方程式に基づくその考察が主な目的である。自己保存条件下のStronger Wall Jetにハーフデルタ翼により生成した縦渦を導入する際に、強度のゆらぎを加えた実験を行った。2年間の研究を通じて以下の結論が得られた。・縦渦の発達過程(流れ方向渦度の減衰および半径の発達)に関する結論1.縦渦強度にゆらぎを加えて導入した場合、初期領域においてはスパン方向の半径が増大する。2.初期領域においてスパン方向半径が増大するため、変形(歪み速度)の強さが緩和され、その後の発達はゆらぎを加えていない場合よりもむしろゆるやかとなる。3.力学的渦度数に関連するレイノルズ応力成分の大きさは、スパン方向ゆらぎにより増加し、渦度輸送方程式中の生成項を通じて縦渦の減衰に寄与することが確かめられた。・流れ場の変形(壁面噴流の変形による運動流束の増加と回復)に関する結論1.ゆらぎを加えた場合においても流れ方向運動量流束の増加が図られるが、その増加率はゆらぎの無い場合と比べて小さい。2.ゆらぎの付加により流れ方向渦度の最大値が減少するため、静圧の変化が小さくなる。このことが運動量流束増加の抑制につながったと考えられた。3.ゆらぎを加えた場合にも、デルタ翼の高さの140倍下流において、流れ場は非撹乱流のものに回復する。今後、特定の目標を目指した流れ場制御のための積極的(Active)制御アルゴリズムを構築する上で極めて重要な結果が得られた。

这项研究的主要目的是（1）基于大规模外层的横向涡流来控制壁架的动态纵向涡流介绍的有效性，（2）（2）抑制与波动的增加与纵向涡流的下游方向上的衰减程度之间的关系增加，并减少流量效率的考虑（3）。进行了一项实验，该实验在将一半的三角洲翅膀产生的纵向涡旋引入在自我保护条件下的较强的壁架中时，实现了强度波动。在两年的研究中得出了以下结论： - 关于纵向涡流的发育过程（流动涡度的衰减和半径的发展）的结论。1。当引入纵向涡旋时，通过向纵向涡流增加纵向涡流时，在最初的跨度方向上，半径会增加半径。 2。跨度方向上的半径在初始区域增加，这降低了变形强度（应变速度），随后的发育变得比没有波动时更加温和。 3。证实，与机械涡度相关的雷诺应力分量的大小由于跨度波动而增加，并通过涡度传输方程中的生成项来减轻纵向涡流的衰减。 - 关于流场变形的结论（由于壁架变形而导致的运动通量增加和恢复）1。即使应用波动，流动方向动量通量也可以增加，但与没有波动的情况相比，增加速率很小。 2。由于增加波动，流动方向涡度的最大值降低，导致静压的变化很小。人们认为这导致了动量通量增加的抑制。 3。即使应用波动，流场仍将以三角洲机翼高度的140倍恢复到非扰动的流动。将来，在针对特定目标的流场控制构建主动控制算法时，已经获得了极为重要的结果。