剥離せん断層を刺激する周期的な憤流による空力振動制御に関する基礎的研究

利用周期流刺激分离剪切层进行气动振动控制的基础研究

• 批准号: 14655169
• 负责人: 野村 卓史
• 金额: $ 2.43万
• 依托单位: Nihon University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14655169/
• 关键词: 空力振動; 振動制御; 噴流; 長方形断面; 可視化実験; 長方形断面角柱; ACサーボモータ風洞

昨年度の研究によって,辺長比2の長方形角柱の前縁スリットから脈動噴流によって剥離せん断流を刺激すると,角柱振動との位相を適切に選ぶことによって,きわめて効果的に振動を抑制できることが明らかになった.噴流を脈動させずに吹かせ続けたときよりも効果的に振動が収まること,位相によっては逆に振動振幅が増えることがあること,も重要な知見であると考えている.本年度は,脈動噴流が剥離せん断流に与える作用を明らかにすることを主目的にして,角柱周辺気流の測定と可視化実験を実施した.角柱周辺気流の測定は,角柱を固定した状態,空力振動をさせている状態,および脈動噴流で振動が抑制された状態について,後流内に熱線流速計プローブを設置して計測した.計測した流速変動をスペクトル解析した結果,角柱を固定した状態ではストローハル数成分が卓越し,空力振動させている状態では,角柱・支持系の固有振動数成分が卓越しているのに対し,脈動噴流で振動が抑制された状態では,変動のパワーが極めて小さく,また小さなピークの周波数はストローハル数成分とも固有振動数成分とも異なるものであった.この結果から,脈動噴流で振動を抑制した状態では,後流の変動がかなり少ない気流になっていることが分かった.角柱側方の剥離せん断流そのものの測定もこの知見に対応するものであった.可視化実験は,上流からドライアイスの白煙を風路内に流し込み,レーザーシートを鉛直に当てて,角柱側方および後流の状況を観測した.その結果,振動時の後流に見られる角柱背後の巻き込みが,振動抑制時には低減していることが認められた.

Yesterday annual の research に よ っ て, 辺 than 2 の long rectangular prism の before try ス リ ッ ト か ら pulse jet に よ っ て stripping せ ん cut-out を stimulus す る と, Angle vibration と の phase を appropriate に choose ぶ こ と に よ っ て, き わ め て unseen fruit に を vibration inhibiting で き る こ と が Ming ら か に な っ た. Jet を pulsating さ せ ず に blow か せ 続 け た と き よ り も unseen fruit に vibration が 収 ま る こ と, phase に よ っ て は inverse に vibration amplitude が raised え る こ と が あ る こ と, も important な knowledge で あ る と exam え て い る. This year は pulse jet が stripping せ ん cut-out に and え る role を Ming ら か に す る こ と を main purpose に し て, Angle weeks 辺 の determination と 気 flow visualization be 験 を be applied し た. Flow Angle weeks 辺 気 の は, Angle を fixed し た state, aero vibration を さ せ て い る state, お よ び pulse jet で が suppress さ れ た state に つ い て, に hotline within flow velocity meter プ ロ ー ブ を set し て measuring し た. Measuring し た velocity variations dynamic を ス ペ ク ト ル parsing し た as a result, the Angle を fixed し た state で は ス ト ロ ー ハ ル が excellence し several components, aerodynamic vibration さ せ て い る state で は, Angle, to support the number of components is の natural vibration が excellence し て い る の に し seaborne, pulse jet で が suppress さ れ た state で は, - move の パ ワ ー が extremely め て small さ く, ま た Small さ な ピ ー ク の cycle for は ス ト ロ ー ハ ル several ingredients と も natural vibration number composition と も different な る も の で あ っ た. こ の results か ら, pulse jet で を suppress し た state で は, flow after の - move が か な り less な い 気 flow に な っ て い る こ と が points か っ た. The side of the corner column <s:1> stripping せん current interruption そ <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> determination <s:1> <s:1> <s:1> knowledge of に against 応する であった であった であった. Visualization be 験 は, high-class か ら ド ラ イ ア イ ス の white smoke を に flow within the wind road し 込 み, レ ー ザ ー シ ー ト を straight に when て て, Angle lateral お よ flow の situation after び を 観 measuring し た. そ の as a result, the vibration when the flow after の に see ら れ る Angle behind の 巻 き 込 み が, vibration suppression when に は low cut し て い る こ と が recognize め ら れ た.

项目成果

森山 洋平, 水口 貴弘, 野村 卓史: "剥離流刺激による空力振動の抑制に関する実験"土木学会第57回年次学術講演会講演概要集. I. I-508 (2003)

Yohei Moriyama、Takahiro Mizuguchi、Takashi Nomura：“通过刺激分离流抑制空气动力振动的实验”日本土木工程学会第 57 届学术年会摘要（2003 年）。

流速撹乱による円柱カルマン渦のフィードバック制御

流速扰动对圆柱卡门涡旋的反馈控制

• 发表时间: 2004
• 期刊: 土木学会応用力学論文集 7
• 作者: 比江島慎二;渡邊恭;野村卓史
• 通讯作者: 野村卓史

Shinji HIEJIMA, Tomonori KUMAO, Takeo TANIGUCHI: "Feedback control of vortex shedding around a bluff body by velocity excitation"Abstracts of 12th Int.Conf.on Finite Element Methods in Flow Problem, Nagoya, Japan. 97 (2003)

Shinji HIEJIMA、Tomonori KUMAO、Takeo TANIGUCHI：“通过速度激励对钝体周围涡流脱落的反馈控制”第 12 届流动问题有限元方法国际会议摘要，日本名古屋。

S.Hiejima, T.Nomura: "Numerical study of the effect of periodic jet excitation on cylinder aerodynamic instability"Wind & Structures. Vol.5,No.2-4. 141-150 (2002)

S.Hiejima、T.Nomura：《周期性射流激励对气缸气动不稳定性影响的数值研究》风

フィードバック流速撹乱による円柱後流渦制御

使用反馈流速扰动的圆柱尾流涡控制

• 发表时间: 2004
• 期刊: 土木学会論文集 773/1-69
• 作者: 比江島慎二;熊尾友憲
• 通讯作者: 熊尾友憲