平板乱流境界層の再層流化機構の解明

平板湍流边界层再层化机制的阐明

• 批准号: 07750197
• 负责人: 一宮 昌司
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: The University of Tokushima
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07750197/
• 关键词: 乱流; 境界層; 再層流化; 順圧力勾配

平板上の乱流境界層の再層流化機構を調べるために、流路を縮小することによって境界層を加速させる実験を行った。実験にはI形の熱線プローブで、流れ方向の平均・変動速度を測定した。このデータをAD変換して境界層パラメータ、乱流統計量、バースト構造の変化を調べた。バース検出にはVITA法を用いた。その結果、以下のことが明らかになった。(1)再層流化過程では間欠係数の等値線が壁に近づき、間欠領域が境界層に占める割合が増加する。これに対応して速度波形には変動の緩やかな部分の間欠的に出現する。再遷移過程では自然遷移過程と同様に不規則速度変動が間欠的に出現し、これが増大して常時乱流となる。(2)確率密度関数とひずみ度の分布から、再層流化過程では変動速度が大きく負になる運動が現れることが示された。この傾向は再層流化過程途中で元に戻り始め、再遷移過程では確率密度関数の分布は対称になる。(3)渦のスケールやパワースペクトル、散逸スペクトル分布より、再層流化過程では大渦の渦度が増加して小渦の渦度が減少する。また小渦は粗くなり、スペクトルでは高波数成分からの寄与が減少することが示された。(4)外層におけるバースト検出周波数の分布傾向は、再層流化過程のものが、通常の乱流境界層のもとは異なった。これは再層流化が外層から始まるという、以前に得られている見解を支持するものと判断される。(5)再層流化過程における変動速度の集合平均波形より、再層流化は内層のバーストを特別に弱めないが、イジェクション、スイ-プには変化を及ぼすと判断された。

The laminar flow mechanism of turbulent boundary layer on the flat plate is adjusted, the flow path is reduced, and the boundary layer is accelerated. The average speed of flow in the direction of flow is measured. The change in the structure of the boundary layer, turbulence statistics, and the change in the structure of the boundary layer The VITA method is used to detect the presence of a virus. The results are as follows: (1)In the process of relaminarization, the equivalence line of the gap coefficient becomes closer to the wall, and the gap field becomes more and more occupied by the boundary layer. The speed waveform changes slowly and some of the gaps appear. The process of remigration is different from that of natural migration. The irregular velocity variation is different from that of natural migration. (2)The distribution of the density coefficient and the kinetic velocity of the stratified fluidization process are shown in this paper. This tendency is related to the distribution of density in the process of re-stratification. (3)Vorticity distribution, dissipation, and re-fluidization process increase vorticity of large vortices and decrease vorticity of small vortices Also, the small vortices are thick and the high-wave-number components in the space are reduced. (4)The distribution tendency of the frequency of the outer layer is different from that of the laminar fluidization process, and the distribution tendency of the turbulent boundary layer is different from that of the normal turbulent boundary layer. This is the first time I've ever seen a person. (5)The aggregate average waveform of the velocity during the delamination process, especially for the inner layer of the delamination process, is particularly weak.