軸対称流れの不安定性とヒステリシス

轴对称流动的不稳定性和滞后

• 批准号: 06650197
• 负责人: 黒川 淳一
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Yokohama National University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06650197/
• 关键词: 旋回失速; 旋回流れ; 安定性; 軸対称流れ; 流れ角; 平行壁ディフューザ; 羽根車; ヒステリシス

外向き旋回流れは正の圧力勾配に抗して流れる減速流であるため、本質的に不安定性が強い。本研究は軸対称な羽根無し平行壁ディフューザを対称として、外向き旋回流の不安定性と非線形性を解明することを目的としている。先ず、実験により流れが不安定となる流動条件と、その流れの状態を明らかにした。作動流体は空気とし、用いられた装置は中心に旋回流を作るための回転羽根車が付いた内外径比が4.8の平均壁ディフューザである。その上流には流量を調節する送風機が設けられ、流れ角αを0〜90°の範囲で調節できる。周方向に3点位置を変えて設けた壁面静圧測定孔の変動圧力を半導体圧力変換器により測定し、デジタルオシロレコーダーにより記録した。また、熱線流速計で内部流れを非定常測定した。その結果、αが7〜22°の範囲ではディフューザ外周付近に中心を持つ異なる向きの2組の渦が主流に重なり比較的高速に回転するセル数2の旋回失速を起こすことが分かった。また、3〜10°の範囲では伝播回転速度の遅く、羽根車の1箇所から半径方向に噴出し、ディフューザを貫流するセル数1の流れが主流に重なっていることが分かった。7〜10°ではセル1とセル2の状態が共存しているが、それぞれの変動に着目して周期毎に平均した結果を見ると互いに影響をほとんど受けていないことも明らかになった。また、ディフューザ幅が羽根車出口幅よりも広い場合、旋回角度の増減に伴い、旋回失速の発生、消滅が遅れ、ヒステリシスが生じることなどが分かった。以上の結果から外向き旋回流で旋回失速が生じた場合の流れの挙動を非定常的に詳細に明らかにすることができる。

The outward <s:1> swirling reflux れ れ positive pressure is paired with に anti-<s:1> て flow れる deceleration flow であるため, and the inherent に instability が is strong が. This study な calamus reported no し seaborne は axis parallel wall デ ィ フ ュ ー ザ を said seaborne と し て, outgoing き reflux の labile と nonlinear sex を interpret す る こ と を purpose と し て い る. ず first, be 験 に よ り flow れ が unrest と な る と flow conditions, そ の flow れ の state を Ming ら か に し た. Actuation fluid は empty 気 と し, use い ら れ た device に spin reflux を は center る た め の car が planning base pay back い た diameter than the average wall デ が 4.8 の ィ フ ュ ー ザ で あ る. そ の upper に を は flow regulating す る blower set が け ら れ, flow れ Angle alpha を 0 ~ 90 ° の van 囲 で adjust で き る. Direction に 3 point location を - え て set け た 圧 determining the hole wall の - dynamic pressure を semiconductor pressure - changer に よ り し, デ ジ タ ル オ シ ロ レ コ ー ダ ー に よ り record し た. Youdaoplaceholder0, the internal flow of the hot-wire flowmeter で is れを for unsteady measurement of <s:1> た. そ の results, alpha が 7 ~ 22 ° の van 囲 で は デ ィ フ ュ ー ザ outside her nearly を に center hold つ different な る to き の two groups の vortex が mainstream に heavy な り comparison of high-speed に back planning す る セ ル number 2 の cycle stall を up こ す こ と が points か っ た. ま た, 3 ~ 10 ° の van 囲 で は 伝 information back to the planning speed の 遅 く, calamus car の 1 か ら radius direction に jet し, デ ィ フ ュ ー ザ を tubular す る セ ル number 1 の flow れ が mainstream に heavy な っ て い る こ と が points か っ た. 7 ~ 10 ° で は セ ル 1 と セ ル 2 の state が coexistence し て い る が, そ れ ぞ れ の - dynamic に mesh し て cycle in their average に し た results を see る と mutual い に influence を ほ と ん ど by け て い な い こ と も Ming ら か に な っ た. ま た, デ ィ フ ュ ー ザ が calamus car exports of よ り も his design, turning Angle の い occasions raised reduction に い, cycle stall の 発 birth, eliminate が 遅 れ, ヒ ス テ リ シ ス が raw じ る こ と な ど が points か っ た. の above results か ら outgoing き spin reflux で cycle stall が じ た occasions の flow れ の 挙 dynamic を unsteady に detailed に Ming ら か に す る こ と が で き る.