STUDY OF BIFURCATION OF ROTATING FLOW IN A CLOSED SPACE AND ITS EFFECTS ON THE PARTICLE MOTION IN THE FLOW
封闭空间旋转流分叉及其对流动中颗粒运动的影响研究
基本信息
- 批准号:13650198
- 负责人:
- 金额:$ 2.37万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
- 财政年份:2001
- 资助国家:日本
- 起止时间:2001 至 2002
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Rotating flow field is important for pure fluid mechanics but also for engineering problems and environmental problems. As a rotating flow paradigm, flow field in a closed vessel are investigated many years from various points of view but still many questions are remained to be clarified. In this research, two types of rotating flow are studied, one is Benjamin flow, that is Taylor vortex flow in finite length and the another is rotating disc flow. For Benjamin flow, we studied using numerical and experimental methods. Specifically, Nonlinear development of flow patterns in the case of decelerating cylinder is carefully calculated and details of bifurcation process is obtained. The comparison is made between an experiment, and the calculated results and excellent agreement is obtained. But in some cases bifurcation process is more complicated in the experiment. An important controversial point is to determine the flow pattern objectively from the computed results. We constructed a program which can clarify complicated formation process of Taylor vortex using artificial intelligence technique so we can classify various flow pattern without subjective knowledge. As the first step to analyze the motion of particles in rotating flow, an orbit of fluid particle is pursued using Runge Kutta scheme of which is written in JAVA and convenient GUI system is constructed. An experimental facility is made for flow visualization for the flow induced by a rotating disc in an enclosure. Aluminum powder method is used for visualization and flow field photographed by video camera recorder and analyzed by a graphic software. Regimes of flow field are classified according to increasing Reynolds number defined by the diameter of the rotating disc and peripheral velocity of it.
旋转流场不仅对纯流体力学有重要意义,而且对工程问题和环境问题也有重要意义。作为一种旋转流的研究范式,人们从不同的角度对密闭容器内的流场进行了多年的研究,但仍有许多问题有待解决。本文研究了两种类型的旋转流动,一种是本杰明流,即有限长度的泰勒涡流,另一种是旋转圆盘流。对于Benjamin流,我们采用数值和实验相结合的方法进行了研究。详细计算了圆柱减速时流型的非线性发展,得到了分叉过程的细节。并将实验结果与计算结果进行了比较,两者吻合良好.但在某些情况下,分叉过程在实验中更为复杂。一个重要的争论点是如何从计算结果中客观地确定流型。本文利用人工智能技术编制了一个程序,可以对复杂的泰勒涡的形成过程进行解析,从而在没有主观知识的情况下对各种流型进行分类。作为分析旋转流中颗粒运动的第一步,本文采用JAVA语言编写的Runge Kutta格式对流体颗粒的运动轨迹进行了求解,并构造了方便的GUI系统。本文介绍了一种封闭空间内旋转圆盘诱导流动显示的实验装置。流场显示采用铝粉法,用摄像机拍摄流场,用图形软件进行分析。流场的区域是根据增加的雷诺数定义的旋转盘的直径和圆周速度的。
项目成果
期刊论文数量(19)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
T. Watanabe, H. Furukawa and I. Nakamura: "Nonlinear development of flow patterns in an annulus with decelerating inner cylinder"Physics of Fluid. Vol. 14-1. 333-341 (2002)
T. Watanabe、H. Furukawa 和 I. Nakamura:“具有减速内筒的环形空间中流动模式的非线性发展”流体物理学。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
H. Furukawa, T. Watanabe, Y. Toya and I. Nakamura: "Flow pattern exchange in the Taylor-Couette system with a very small aspect ratio"Physical Review E, Part 2 of B. Vol. 65-3-2R. 036306-1-036306-7 (2002)
H. Furukawa、T. Watanabe、Y. Toya 和 I. Nakamura:“具有非常小的纵横比的 Taylor-Couette 系统中的流动模式交换”物理评论 E,B. Vol 的第 2 部分。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
Y.Toya, I.Nakamura: "Instability of Two-Fluid Taylor Vortex Flow in the Case of An Asymmetric System"Proc. 12th Int. Couette-taylor Workshop IL USA. 2C-1. 1-4 (2001)
Y.Toya,I.Nakamura:“不对称系统情况下二流体泰勒涡流的不稳定性”Proc。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
H.Furukawa, T.Watanabe, Y.Toya, I.Nakamura: "Flow pattern exchange in the Taylor-Couette system with a very small aspect ratio"Physical Review E, Part 2 of B. Vol.65 No.3-2B. 036306-036306-7 (2002)
H.Furukawa、T.Watanabe、Y.Toya、I.Nakamura:“具有非常小的纵横比的 Taylor-Couette 系统中的流动模式交换”Physical Review E,第 2 部分 B. Vol.65 No.3-2B
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
N.Umemura, T.Watanabe, H.Furukawa, J.Nakamura: "Visual Numerical Three-Dimmensional Flow Development between Very Short Rotating Cylinders"Proc. The 10^<th> Int. Symp. on Flow Visualization, Aug. 26-29, Kyoto.. F0095(CD-ROM). 1-10 (2002)
N.Umemura、T.Watanabe、H.Furukawa、J.Nakamura:“极短旋转圆柱体之间的视觉数值三维流动发展”Proc。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
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NAKAMURA Ikuo其他文献
Isabella Bird's Aizu travel journal
伊莎贝拉·伯德的会津旅行日记
- DOI:
- 发表时间:
2006 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
T.Nagashima;others(T.N.pp.261-273);NAKAZAWA Katsuaki;NAKAJI Masatsune;NAKAJI Masatsune;NAGAMATSU Atsushi;HARADA Nobuo;HARADA Nobuo;MATSUI Akira;MUGURUMA Yumi;YAMADA Hitoshi;中村 生雄;岡部 隆志;中澤 克昭;中路 正垣;中路 正垣;原田 信男;松井 章;岡部 隆志;中村 生雄;佐藤 宏之;田口 洋美;松井 章;三浦 佑之;原田 信男;中村 生雄;中村 生雄;岡部 隆志;佐藤 宏之;原田 信男;赤坂 憲雄;三浦 佑之;AKASAKA Norio;MIURA Sukeyuki;中村 生雄;赤坂 憲雄;原田 信男;三浦 佑之;NAKAMURA Ikuo;AKASAKA Norio - 通讯作者:
AKASAKA Norio
いのちの倫理学(桑子敏雄編)
生命伦理(桑子俊夫编)
- DOI:
- 发表时间:
2004 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Nobuyuki;Iida;et al. (Eds.);SATO Hiroyuki;TAGUCHI Hiromi;飯田 亘之 共編;磯部 哲;HORIUCHI Masaru;磯部 哲;中村 生雄;今井道夫;佐藤 宏之;香川 知晶;香川 知晶;香川 知晶(共著)村上勝三編;加藤 尚武 共編著;田口 洋美;忽那 敬三 共編著;堀内 勝;久保田 顕二 共著;蔵田 伸雄 共編著;中村 生雄;岡部 隆志;坂井 昭宏 共編著;坂井 昭宏 共編著;松田 純 共編著;岡部 隆志;松田 純;松田 純;佐藤 宏之;盛永 審一郎 共編著;中澤 克昭;山内 廣隆 共編著;中路 正恒;山本 達 共編著;中路 正恒;科研研究グループ構成員共編;永松 敦;松田純;原田 信男;岩志和一郎 共著;原田 信男;香川 知晶;松井 章;坂井 昭宏 共編著;六車 由実;松田 純(監訳);山田 仁史;NAKAMURA Ikuo;磯部哲他(本人担当 425頁〜454頁);OKABE Takashi;香川知晶他(本人担当71頁〜96頁) - 通讯作者:
香川知晶他(本人担当71頁〜96頁)
二つの自由論-デネットの道徳的自然主義とカントの道徳の形而上学
两种自由理论:丹尼特的道德自然主义和康德的道德形而上学
- DOI:
- 发表时间:
2006 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
T.Nagashima;others(T.N.pp.261-273);NAKAZAWA Katsuaki;NAKAJI Masatsune;NAKAJI Masatsune;NAGAMATSU Atsushi;HARADA Nobuo;HARADA Nobuo;MATSUI Akira;MUGURUMA Yumi;YAMADA Hitoshi;中村 生雄;岡部 隆志;中澤 克昭;中路 正垣;中路 正垣;原田 信男;松井 章;岡部 隆志;中村 生雄;佐藤 宏之;田口 洋美;松井 章;三浦 佑之;原田 信男;中村 生雄;中村 生雄;岡部 隆志;佐藤 宏之;原田 信男;赤坂 憲雄;三浦 佑之;AKASAKA Norio;MIURA Sukeyuki;中村 生雄;赤坂 憲雄;原田 信男;三浦 佑之;NAKAMURA Ikuo;AKASAKA Norio;HARADA Nobuo;MIURA Sukeyuki;原田 信男;松井 章;鎌田 繁;鎌田 繁;Shigeru Kamada;Shigeru Kamada;鎌田 繁;鎌田 繁;黒住 真;Kurozumi Makoto;片山 洋之介;宇佐美 公生 - 通讯作者:
宇佐美 公生
原田尚彦先生古希記念 法治国家と行政訴訟
原田直彦博士的古代纪念:法治与行政诉讼
- DOI:
- 发表时间:
2004 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Nobuyuki;Iida;et al. (Eds.);SATO Hiroyuki;TAGUCHI Hiromi;飯田 亘之 共編;磯部 哲;HORIUCHI Masaru;磯部 哲;中村 生雄;今井道夫;佐藤 宏之;香川 知晶;香川 知晶;香川 知晶(共著)村上勝三編;加藤 尚武 共編著;田口 洋美;忽那 敬三 共編著;堀内 勝;久保田 顕二 共著;蔵田 伸雄 共編著;中村 生雄;岡部 隆志;坂井 昭宏 共編著;坂井 昭宏 共編著;松田 純 共編著;岡部 隆志;松田 純;松田 純;佐藤 宏之;盛永 審一郎 共編著;中澤 克昭;山内 廣隆 共編著;中路 正恒;山本 達 共編著;中路 正恒;科研研究グループ構成員共編;永松 敦;松田純;原田 信男;岩志和一郎 共著;原田 信男;香川 知晶;松井 章;坂井 昭宏 共編著;六車 由実;松田 純(監訳);山田 仁史;NAKAMURA Ikuo;磯部哲他(本人担当 425頁〜454頁) - 通讯作者:
磯部哲他(本人担当 425頁〜454頁)
An introduction to ancient literature in Japan
日本古代文学概论
- DOI:
- 发表时间:
2006 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
T.Nagashima;others(T.N.pp.261-273);NAKAZAWA Katsuaki;NAKAJI Masatsune;NAKAJI Masatsune;NAGAMATSU Atsushi;HARADA Nobuo;HARADA Nobuo;MATSUI Akira;MUGURUMA Yumi;YAMADA Hitoshi;中村 生雄;岡部 隆志;中澤 克昭;中路 正垣;中路 正垣;原田 信男;松井 章;岡部 隆志;中村 生雄;佐藤 宏之;田口 洋美;松井 章;三浦 佑之;原田 信男;中村 生雄;中村 生雄;岡部 隆志;佐藤 宏之;原田 信男;赤坂 憲雄;三浦 佑之;AKASAKA Norio;MIURA Sukeyuki;中村 生雄;赤坂 憲雄;原田 信男;三浦 佑之;NAKAMURA Ikuo;AKASAKA Norio;HARADA Nobuo;MIURA Sukeyuki - 通讯作者:
MIURA Sukeyuki
NAKAMURA Ikuo的其他文献
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Research in Religious Folklore concerning the various opposing and intimate relationships between people and nature m East Asia.
东亚地区人与自然各种对立和亲密关系的宗教民俗研究。
- 批准号:
16320011 - 财政年份:2004
- 资助金额:
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Functional analysis of genes for tyrosine catabolism that may be involved in annual and perennial differentiation of rice
可能参与水稻一年生和多年生分化的酪氨酸分解代谢基因的功能分析
- 批准号:
15380003 - 财政年份:2003
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The Function of HCV specific TGF-β-producing helper T cell in chronic hepatitis C patient
慢性丙型肝炎患者HCV特异性产TGF-β辅助T细胞的功能
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A Study of Dynamical Expression of Turbulence Using K-L Expansion and Stochastic Differential Eqation
利用K-L展开式和随机微分方程研究湍流动力学表达式
- 批准号:
07455084 - 财政年份:1995
- 资助金额:
$ 2.37万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Study of the effect of turbulent mixing on chemical reaction in liquid
湍流混合对液体化学反应影响的研究
- 批准号:
02402026 - 财政年份:1990
- 资助金额:
$ 2.37万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for General Scientific Research (A)
A study of turbulent diffusion and chemical reaction of two-species in liquids
液体中两种物质的湍流扩散与化学反应研究
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Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
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61460100 - 财政年份:1986
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$ 2.37万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
相似海外基金
The project will initially consider the rotating disc boundary layer flow and will investigate the effect on its stability
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2431520 - 财政年份:2020
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$ 2.37万 - 项目类别:
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$ 2.37万 - 项目类别:
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转盘研究机翼地面效应气动特性
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$ 2.37万 - 项目类别:
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Studies on Rotating Disc Flow in Narrow Clearance For Low Specific Speed-Small Centrifugal Magnetically suspended Blood Pump
低比转速小型离心磁悬浮血泵窄间隙转盘流动研究
- 批准号:
12650185 - 财政年份:2000
- 资助金额:
$ 2.37万 - 项目类别:
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旋转盘式反应器中的熔融缩聚
- 批准号:
9209187 - 财政年份:1992
- 资助金额:
$ 2.37万 - 项目类别:
Continuing Grant