スパン方向熱拡散を伴う壁乱流における圧力温度勾配相関の測定とその数理モデルの検討

展向热扩散壁面湍流压温梯度相关性测量及其数学模型研究

• 批准号: 05240209
• 负责人: 前川 博
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Niigata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05240209/
• 关键词: 乱流境界層; スパン方向熱拡散; 乱流熱流束収支; 乱流数理モデル; 圧力温度勾配相関; 速度温度三重相関; 熱線流速計; 回転熱線法

スパン方向熱拡散を伴う壁乱流の代表例として,スパン方向に一定の時間平均温度勾配を有する平板乱流境界層を取り上げ,スパン方向乱流熱流束の輸送方程式中に現われる乱流統計量の分布を直接測定あるいは間接測定することにより,同熱流束の収支に関わる信頼性の高い実験データを取得した.実験は主流部乱れの有無による二つの場合について行なった.スパン方向乱流熱流束ならびにその壁垂直方向乱流拡散を表わす速度温度三重相関の測定においては,壁に対して平行あるいは一定の俯角を有する単一の熱線を壁に垂直な軸の周りに回転させる方法(回転熱線法)を開発し,それを用いることにより空間分解能の高い測定を可能にした.スパン方向乱流熱流束の収支に対する対流と拡散の寄与は,壁近傍を除く境界層全域で小さく,生成率と圧力温度勾配相関が実質的に釣り合う局所平衡状態が広い領域で出現していることが分かった.圧力温度勾配相関について既存の数理モデルを検証した結果から,研究代表者らのモデルを含む二つのモデルが実験結果をよく再現することが明らかとなった.速度温度三重相関についても既存のモデルの検証を試みたが,勾配型モデルは実験結果の定性的傾向は再現するものの予測性能が著しく悪く,実用に供し得ないことが判明した.本研究で得られた中間的な成果は速報として第31回日本伝熱シンポジウムで講演発表するが,今後は速度温度三重相関について,測定精度の向上を図り,数理モデルの改訂の可能性も検討した上で,最終的な成果を学術雑誌に投稿する予定である.

A representative example of wall turbulence associated with heat dissipation in different directions is obtained by directly determining the distribution of turbulence statistics in the transport equation of turbulent heat flow beams in different directions, and by indirectly determining the distribution of turbulence statistics associated with the distribution of heat flow beams in different directions. The main stream is chaotic and there is no such thing as two cases. A method for determining the triple correlation of velocity and temperature in the direction of turbulent heat flow and wall vertical direction (the method of returning hot line) is developed. In the direction of turbulence, the heat flux branches, the flow, the dispersion, the separation, the boundary layer, the whole domain, the generation rate, the pressure, the temperature, the correlation, the quality, the convergence, the equilibrium state, the middle domain, the occurrence, the separation, and the separation. After verifying the results of existing mathematical models related to pressure and temperature matching, it is clear that the research representative's models, including two models, can reproduce the actual results. The velocity temperature triple correlation between the velocity and the temperature of the sample is determined by the correlation between the velocity and the temperature of the sample. The results of this study are summarized as follows: 1. The results of this study are summarized as follows: 1. The results of this study are summarized as follows: 1.

项目成果

前川 博: "平板乱流境界層におけるスパン方向乱流熱流束の収支と圧力温度勾配相関" 第31回 日本伝熱シンポジウム 講演論文集. (未定). (1994)

Hiroshi Maekawa：“平板湍流边界层中的翼展湍流热通量平衡和压力-温度梯度相关性”第 31 届日本传热研讨会论文集（待定）。