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乱流輸送現象のモデリンと数値解析法

湍流输运现象的建模和数值分析

基本信息

批准号：
01613002
负责人：
小林敏雄
金额：
$ 8.7万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1989
资助国家：
日本
起止时间：
1989 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

(1)循環流、旋回流、剪断混合、圧縮性等を伴なう複雑乱流現象のモデリングを統計理論の側面から見直すことによる乱流モデルの普遍化、(2)分散相の存在、電導性、相変化現象などと乱流との複合現象を記述することのできる適切なモデルの提案および(3)精度の高い実験結果との比較によるモデル検証を共通のテーマとして総合的に研究を進めた。各分担課題の主な成果は次のとおりである。課題1“乱流の統計理論とモデリング"においてはMKD4方程式モデルと3方程式圧縮性乱流モデルを開発し、前者により核融合プラズマの巨視的運動を明らかにし、後者によって従来のモデルでは扱い得なかった衝撃波と乱流の干渉機構をモデルに組み込むことに成功した。課題2“複雑乱流モデリングと数値解析"では、低レイノルズ数型非等方kーepsilonモデルとLESにおける流れ場依存型Subgrid乱流モデルを開発し、前者によって乱流諸量の壁面漸近挙動の正確な予測が、後者によって剥離乱流の高精度予測が可能であることを示した。課題3“複雑乱流における乱流輸送現象のモデリングと数値解析"においては乱流熱流束代数式モデルを開発し、これと代数応力乱流モデルとの組み合わせによって液体金属乱流の熱伝達率の予測に有効であること、旋回により生じる流線の曲がりの影響を組み込んだ応力FLUXモデルによって熱を伴なう旋回乱流の予測が可能になること、温度場2方程式モデルを開発しこれと低レイノルズ数型非等方k周epsilonモデルとの組み合わせによって任意壁温の伝熱面からの乱流輸送現象の高精度予測が可能であること、固液混相の乱流において固相の沈降によって液相に生じる乱流応力のモデルの提案によって開水路浮遊砂流の速度分布予測が可能となったことが示された。課題4“乱流燃焼のモデリングと数値予測"においては、乱流混合の特性時間と化学反応の特性時間の比に依存する燃焼反応モデルを構築し乱流予混合火炎の微細構造の予測に成功した。

(1) Statistical theory of turbulence phenomena associated with circulating flow, gyrating flow, shear mixing, and compressibility etc. On the generalization of side-viewing turbulent flow, (2) existence of dispersed phase, electrical conductivity, and phase change Phenomenon turbulence and complex phenomenon を description することのできるappropriate なモデルのproposal および (3) fine The result of the high degree of comparison is the research on the combination of common and common problems. Each shared task is based on the results of each project. Topic 1 "Statistical theory of turbulent flow" MKD4 equation of turbulent flow 3 equation of compressive turbulent flow of turbulent flow, former nuclear fusion systemマのJuju's movement を明らかにし, the latter によって従来のモデルでは扱い德The なかった rush wave and turbulent flow の干渉 institution をモデルに集团み込むことにsuccessfully. Topic 2 "Analysis of complex turbulent flow numerical values", low turbulence numerical type non-isosquare k-epsilon flow type field-dependent subgrid d. The turbulence of the turbulent flow is correct. The former is the turbulent flow. It is possible to predict the high-precision prediction of turbulent flow, and the latter is possible. Topic 3 "Analysis of numerical value of complex turbulent flow and turbulent flow transport phenomenon" Turbulent flow heat Flow algebraic formulas, モデルを开発し, これと algebraic force turbulent flow, モデルとのgroup, み合わせによって liquid The influence of metal turbulent flow on heat transfer rate, prediction of effective flow rate, and the effect of gyration and streamline flow.を组み込んだ応力FLUX モデルによって热を合なうCycle turbulence のPredicted がになること, Temperature field 2 equation モデルを开発しこれとlow レイノルズ number type non-isosquare k-week epsilonモデルとの组み合わせによってAny wall temperature and hot surface turbulent flow transportation phenomenon can be predicted with high accuracy Can be used for solid-liquid mixed phase turbulent flow, solid phase settling, liquid phase turbulent flow, and liquid phase turbulent flow. It is possible to predict the speed distribution of floating sand flow in open waterway according to the proposal of モデルの, and it is possible to show it. Topic 4 "Prediction of numerical value of turbulent combustion", turbulent mixing characteristics, time and chemical reaction characteristics The ratio of sexual time depends on the fire and the reaction of the flames. The turbulent flow is mixed with the fire and the fine structure is predicted and the success is achieved.