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壁面乱流の準秩序構造とその伝熱機構に対する構造論的モデリング

壁面湍流准有序结构建模及其传热机理

基本信息

批准号：
61460103
负责人：
笠木伸英
金额：
$ 4.74万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
财政年份：
1986
资助国家：
日本
起止时间：
1986 至 1988
项目状态：
已结题

项目摘要

昭和63年度の研究実績は以上の通りである。1.速度乱れの三次元計測:瞬時速度乱れの三次元分布を定量的に測定するため、デジタル画像処理手法を用いた、乱流三次元計測手法の開発を行った。信頼性の高い乱流統計量を得るため、システムの完全自動化による大量の画像データの高速処理を達成した。回転二重円筒間の非定常層流及び一様等方性乱流の測定を行い、本計測手法の健全性を確認し、また計測の不確かさについて系統的に評価した。本手法を用いて、十分に発達した二次元チャネル乱流の測定を行ない、壁近傍領域における速度乱れ3成分に関する高精度のデータを得た。2.流れ場の非定常三次元構造に達成する固体壁面内の非定常熱伝導に関する考察:昨年度開発した構造論的乱流モデルを用いて、流体のプラントル数、固体壁厚さ、流体と固体のサーマルアクティビティの比をパラメータとして変化させ、壁近傍の乱流温度場を固体壁内熱伝導と達成させて数値的に解折した。その結果、固体壁内熱伝導の影響は、平均温度分布については無視し得ること、工学的に重要な壁面温度乱れを含む温度乱れの統計量に対しては、壁面に近接する領域でその影響が著しいことを初めて明らかにした。3.総括:三年間にわたり行った実験及び数値解折による成果のとりまとめを進めた。実験的には壁面乱流の壁近傍の統計量とともに縦渦構造に関する多くの知見を得た。これらの実験的知見を基に数値解折の上では、縦渦構造の構造論的モデル化を行って、運動量・熱の乱流輸送における重要性を示すとともに、固体壁側非定常熱伝導の達成効果に対する定量的知見も得ることができた。一部の実験データが未処理のため、最終的な成果をとりまとめるためには、なお数カ月の時間が必要である。

Showa 63 years of research achievements are more than through. 1. Three-dimensional measurement of velocity chaos: quantitative measurement of instantaneous velocity chaos, application of image processing method, development of three-dimensional measurement method of turbulence High resolution turbulence statistics are available for high resolution, high speed image processing is achieved by fully automating the system. The measurement of unsteady laminar flow and isotropic turbulence between two circular cylinders was carried out. The soundness of the measurement method was confirmed. The measurement accuracy was evaluated. This method is used to measure the three components of velocity turbulence in the vicinity of the wall with high precision. 2. Investigation of unsteady thermal conduction in solid wall due to unsteady three-dimensional structure of flow field: turbulence of structural theory, turbulence number of fluid, wall thickness of solid, turbulence ratio of fluid to solid, temperature field near wall, thermal conduction of solid wall, and solution of turbulence number of structural theory. The results show that the influence of heat conduction in solid walls on the average temperature distribution is important for engineering. The influence of heat conduction in solid walls on the average temperature distribution is important for engineering. 3. Summary: Three years of work and a number of achievements. The statistics of wall turbulence and wall proximity are obtained. The theoretical basis of the theory of vortex structure is discussed in detail below. A part of the process is not processed, the final result is not processed, the number of months is necessary