Establishment of scaling law for wall-bounded turbulence based on dissipation rate measurement

基于耗散率测量的壁面湍流标度律的建立

• 批准号: 22H01404
• 负责人: 古市 紀之
• 金额: $ 11.32万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01404/
• 关键词: LDV; 散逸率; 壁乱流; 高レイノルズ数; テイラーの凍結仮説; スケーリング則

今年度の当該課題の実績は主に２点となる。１点目が２つのLDVプローブを用いて、対向位置に設置し、空間の２点の計測を実施したことである。散逸率計測の前段階の実験として、テイラーの凍結仮説に関する検証を行った。その結果として、壁面近傍における移流速度はほぼ一定であり、対数領域中間部より外層にかけての移流速度は概ね平均速度と一致することを明らかにした。ただし、外層側の移流速度は平均速度より数％から１０％程度の範囲において、大きくなる結果となった。また、高速流と低速流とで分離した状態により相関を計算した場合に、それぞれにおいて移流速度が異なることが明らかになった。このことはテイラーの凍結仮説に対する疑問を呈するものとなっている。特に低速流のみによりスペクトルを再構築するとVLSMと呼ばれる大規模構造を抽出することができており、壁乱流における対数領域の物理的構造に関する再考が必要な状況にある。スペクトルに関してはすでに学会等において発表しており、これらの結果は2023年度中には誌上投稿を行う予定である。なお、散逸計測にあたり、測定点を接近させることに関しては、反射等の影響が大きく十分にはできていない。２点目が散逸率計測のためのCross-Line Multi-point LDVの構築である。現在、レーザーおよびファイバーユニットを設置することができており、開発については順調に進捗している状況にある。ファイバー径を0.2mm程度として設置しているために、高い空間分解能を期待することができるものと考えている。今後、実流試験を開始し、その問題点等を抽出していく予定である。

This year's performance of the project is mainly due to 2 points. 1 point of view, 2 points of LDV, 1 point of LDV, 2 points of LDV, 1 point of LDV, 2 points of LDV, 2 points of LDV The first stage of dispersion rate measurement is carried out, and the second stage of freezing rate measurement is carried out As a result, the moving velocity near the wall is constant, and the moving velocity in the middle part of the number field is almost the same as that in the outer part. The velocity of the outer layer is different from that of the average velocity by a few %. Also, when calculating the correlation between high-speed flow and low-speed flow and the state of separation, it is clear that the flow velocities are different between them. This is the first time I've ever seen you. Special low-speed flow and structural reconstruction, VLSM and large-scale structural extraction, wall turbulence, physical structure of the number of areas related to re-examination of the necessary conditions The results of the 2023 Annual Report are scheduled for submission. The influence of scattering, scattering, measuring point, etc. is very large. Cross-Line Multi-point LDV construction for 2-point dissipation rate measurement Now, you can set up a program, start a program, and move it forward. The diameter of the lens is 0.2 mm. The space resolution is expected to be higher than that of the lens. In the future, the test will begin, and the problem points will be extracted.