流れ場における円柱壁面噴流の流動特性に関する研究

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ウォータータンネル内に置かれた噴流出口スリット付き円柱周りの流れ(円柱壁面噴流)についてPIVを用い可視化実験を行なった.本年度はPIVによる非定常計測の信頼性を確認するため,PIVにより得られた結果とホットフィルムによる結果とを比較・検討し,PIVの時間分解能をはじめとする特性を調べた.可視化実験からはコアンダ効果により噴流が円柱に付着する様子が定量的に計測された.また,昨年度に引き続き噴流自身の自励振動の特性を確認するため,矩形容器内の噴流の挙動を詳細に調べ,噴流速度,噴流幅,容器幾何形状と振動数との関係を圧力変換器による圧力計測より明らかにした.さらに,一様流中に円柱を置き,噴流付着距離へ及ぼす主流に対する噴流噴射角,噴流相対速度の影響についても実験を遂行した.一方,理論的研究として差分法を用いた矩形容器内噴流の挙動に関する数値シミュレーションを行い,円柱の揚力発生に関わるコアンダ効果,剥離点の推移と幾何形状および相対噴流速度の関係を調べた.さらにホバリング時の機体姿勢安定に対し重要な要素となる地形を考慮した境界条件を課すことにより,地面効果についても検討した.