平板近傍後流における境界層型から自由流型への乱流構造の推移

平板附近尾流湍流结构从边界层型到自由流型的转变

• 批准号: 01550128
• 负责人: 早川 道雄
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Hokkaido 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: 1989
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1989 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01550128/
• 关键词: 平板乱流後流; 近傍場; 乱流構造

本研究は一様な流れの中に流れに平行に置かれた薄い平板の下流に発達する二次元対称乱流後流を実験的に調べたものである。初期条件は標準的な乱流境界層であり、その運動量厚さをθ_0とするとき、平板後縁からの流れ方向距離xが約25θ_0までの‘近傍場'における乱流構造の推移に着目した。近傍場の構造の変化が顕著に現れる内層域を比較的に拡大するため、θ_0に基づくレイノルズ数が10^3程度の低い範囲で実験を行った。測定には専ら熱線風速計を用い、速度場の挙動のみを調べた。現在までに得られた結果の概要は以下のとおりである。1.後流中心速度の回復は乱流境界層のy(壁面に垂直)方向分布と類似の変化を示し、初期境界層の壁変数(壁面まさつ速度u_τと動粘性係数ν)を用いてほぼ尺度化される。この特徴は従来の乱流モデルを用いた計算では十分表現できず、境界条件が急変する場に対する乱流モデルの改善が必要である。2.後流中心線上の速度変動強さとレイノルズ剪断応力の局所最大値は流れ方向位置xu_τ/ν=200付近で最大になる。このover-shoot現象は、従来平板後縁部におけるはく離によるにみなされていたが、近傍後流固有の性質と考えられる。その機構は未だ明確ではないが、条件抽出方を用いた予備的測定によると、初期境界層の内層中に洗剤する三次元渦構造の変形に関係している可能性が高いようである。3.後流中心線上のy方向速度変動成分のスペクトル解析および中心線をはさむ二点の流れ方向速度変動成分の時空間相関から、従来遠方場で観測されている準周期的な構造は少なくとも近傍場の終端付近からすでに形成されていることが明らかになった。今後、更に組織的乱流構造の消長を定量的に調べるとともに、これを考慮に入れた乱流モデルの検討が必要である。

This study is based on the parallel flow of the parallel flow, the thin flat plate, the downstream flow, and the two-dimensional flow after the turbulent flow. The initial conditions are the standard turbulent flow boundary layer, turbulent flow layer thickness, turbulent flow thickness, θ_0 turbulence level, and flat back turbulence. The distance in the direction of the current flow is about 25θ_0.に拡大するため、θ _0にbasedづくレイノルズnumberが10^3 degreeのlowいfan囲で実験を行った. It is used to measure the hot-wire anemometer and the velocity field. Now the summary of the results of the results is as follows. 1. The recovery of the back flow center velocity and the turbulent boundary layer's y (wall vertical) directional distribution are similar to the initial boundary layer's wall dimension number (wall surface velocity u_τ and kinematic viscosity coefficient ν), which is scaled using the いてほぼ.この特徴は従来のturbulent flow モデルを Use いた to calculate では Very expressive できず, It is necessary to improve the boundary conditions because of the urgent situation and the turbulence of the field. 2. The speed change force on the rear flow center line is the maximum value of the shearing force, and the position in the flow direction xu_τ/ν=200 is close to the maximum value.このover-shoot phenomenon は, 従来后縁BU におけるはく里によるにみなされていたが, and the inherent nature of the near-back flow と考えられる. The mechanism is not clear yet, the condition extraction method is determined by the method prepared by the method, and the initial state is The relationship between the three-dimensional vortex structure and the inner layer of the layer is high and the possibility is high. 3. Analysis of the y-direction velocity motion component on the rear flow center line and the time-space correlation of the velocity motion component in the y-direction on the center line of the rear flow center line. , the structure of the quasi-periodic structure that comes from the distant field is measured and the structure is nearby The terminal of the field pays close attention to the formation of the field. From now on, we will make more quantitative adjustments to the growth and decline of the organization's turbulent flow structure, and the necessary measures to consider the changes in the turbulence structure of the organization.

项目成果

M.Hayakawa,S.Iida,T.Kataoka: "The turbulent near wake of a thin flat plate" Proc.4th Asian Congr.Fluid Mech.II. A304-A307 (1989)

M.Hayakawa，S.Iida，T.Kataoka：“薄平板的近尾流湍流”Proc.4th Asian Congr.Fluid Mech.II。

早川道雄,飯田誠一: "平板乱流後流の近傍場における特性" 日本機械学会講演概要集. 892-2. 99-100 (1989)

Michio Hayakawa、Seiichi Iida：“平板湍流尾流的近场特性”日本机械工程师学会讲座摘要 892-2（1989）。