逆圧力勾配乱流境界層における組織構造の解明

阐明具有逆压梯度的湍流边界层中的组织结构

基本信息

批准号：
07750190
负责人：
島田昌也
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Nagoya Institute of Technology
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：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

逆圧力勾配乱流境界層を支配する準秩序構造を実験的に解明するために,熱線による多点同時計測システムの開発を行った.また,圧力勾配の影響を定量的に調べるために,乱流エネルギの収支やスペクトル解析を零圧力勾配乱流境界層との比較を行って調べた.その結果,逆圧力勾配乱流境界層における特徴として,以下に示す事実が明らかになった.1.壁近くにおける零圧力勾配と逆圧力勾配乱流境界層のパワースペクトルを比較すると,圧力勾配の作用により,壁面近傍から境界層の中間領域にかけて乱れの高波数成分(小スケールの乱れ)の減少する傾向が確認された.2.乱流エネルギの輸送方程式に対するエネルギ収支を解析した結果,境界層外縁部における乱れの生成は圧力勾配の影響はほとんど受けないことが分かった.また,壁近傍では,圧力勾配の影響を受けて乱れの生成が減少するが,その際に生じる乱れエネルギの不足分は境界層外縁部から乱流拡散と対流項によって運ばれる乱流エネルギで補われることが明らかにされた.この事実は,圧力勾配の増加に伴い,壁方向に高速流体が流れ込むスウイ-プ現象により境界層が支配されることを意味する.3.乱流拡散による境界層外縁部から壁近傍領域に向かう乱流エネルギ輸送は,大規模スケールを有する構造によって行われることが,確率密度関数や高次モーメントに対するスペクトル解析によって明らかにされた.つまり,1.で示した事実は,壁近傍において大規模構造によるエネルギ供給がエネルギ保有渦よりもより低波数側で行われ,エネルギスペクトル全体が低波数側にシフトした結果を反映しているものと推測される.

为了实验阐明管理反向压力梯度湍流边界层的准阶结构，我们使用热射线开发了一个多点同时测量系统。此外，为了定量研究压力梯度的影响，我们研究了用零压力梯度湍流边界层的湍流能量的平衡和光谱分析。结果，以下事实被揭示为反向梯度湍流边界层的特征。 1。比较壁附近的零压力梯度的功率谱以及反向压力梯度湍流边界层，我们证实了压力梯度的效果从壁上从壁到边界层的中间区域降低了高波数分量（小规模湍流）。 2。分析湍流能量传输方程的能量平衡表明，边界层外边缘的湍流产生几乎不受压力梯度的影响。此外，合しています。合しています。因合に行はいます。因合に行はいます。因合に行はいます。因合に行はいます。因合に行はいます。因合に行はいます。因合に行はいます。因合に行はいます。因合に行はいます。