粒子沈降により生じる一様乱流場と振動格子乱流の相互作用に関する研究
均匀湍流场与颗粒沉降引起的振动网格湍流相互作用研究
基本信息
- 批准号:05750487
- 负责人:
- 金额:$ 0.58万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
- 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:
- 关键词:
项目摘要
粒子混入による乱流変調機構については、近年のLDVの開発・応用により定性的な傾向については明らかになってきている。しかしながら、定量的に明らかになったことといえば、粒子径と乱流との長さスケールの比率に関する乱流抑制と増幅の敷居値程度であり、予測手法に援用し得るような実験データは皆無である。また、粒子混入の影響を導入した数値計算等も実施されているが、乱れの抑制増幅を表示し得るような機構的なモデルは提案されていない。粒子と乱流の相互作用は平均流動の変化を介した間接的な相互作用と直接的な相互作用に分類できると考えられる。両者の影響が混在する流動では粒子乱流の相互作用を定量化することが困難になる。本研究でではこのような状況に鑑み、粒子と乱流の直接的な相互作用を抽出するために、振動格子乱流中に固体粒子を一様に沈降させて、乱流変調機構を検討することを試みた。水理実験を実施して、振動格子乱流は乱流拡散と乱流エネルギーの散逸が釣り合う場であることから、平均せん断の存在しない乱流場においても、既往の実験結果と同様な乱流の抑制増幅の変調が生じることを確認した。振動格子乱流の積分長さスケールをL_eと粒径をdとして、概ねd/L_e=0.1が乱流強度の増幅抑制の敷居値となることが確認され、既往の実験結果の傾向と一致した。また、粒子の混入は乱れの異方性の増加に貢献することがわかった。Parthasarathyら の理論を基礎として粒子混入の影響を表示した付加項を提案した。レイノルズ応力モデルによる数値計算により実験結果の傾向を良好に再現した。
Particle mixing, turbulence modulation mechanism, LDV development and application in recent years, qualitative tendency The ratio of particle diameter and turbulence length is related to the increase in turbulence amplitude and residence. The influence of particle mixing is introduced into the calculation of numerical value, etc., and the influence of particle mixing on the suppression of noise is expressed in the calculation of numerical value. The interaction between particles and turbulence is classified as mean flow, indirect interaction and direct interaction It is difficult to quantify the effects of particle turbulence on mixing and flow. In this study, the direct interaction between particles and turbulence is investigated, and the precipitation of solid particles in vibrating lattice turbulence is discussed. Hydrological effects, vibration lattice turbulence, turbulence dispersion, turbulence generation, dispersion, convergence, average interruption, existence of turbulence, previous results, and turbulence suppression. The integral length L_e and particle size d_e=0.1 of lattice turbulence are consistent with the trend of previous experimental results. The increase in the heterogeneity of the particles and the mixing of them Partharathy is a theoretical basis for the study of particle dynamics. The results of the calculation are reproduced well.
项目成果
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