境界層剥離の抑制制御を目的とした渦輪生成パラメータの最適化

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平成17年度の研究実施計画に従い,次の2つから構成された研究を実施した.1.静止流体中でのSynthetic jetの実験昨年度までの実験によって,Synthetic jetの流動状態について,角田らのデータとは一致するものの,実験条件の異なるCaterらのものとは一致しないことが分かった.そのため,オリフィス直径の小さい吹き出し口の製作とそれに伴う装置全般の改良を行い,慎重にCaterらの追実験を実施した.その結果,彼らのデータは再現され,実験に問題が無いことが確かめられた.そこで,次元解析によってこれまでに得られた結果全体を見直し,レイノルズ数とウォマスリー数に加え,ピストンとオリフィスの直径比が,Synthetic jetの状態に大きく寄与している可能性を見出した^<1)>.2.Synthetic jet発生装置を組み込んだ回流水槽の製作と試験実験昨年度製作した回流型小型水槽に,バックステップおよびその上面にピストン/シリンダを利用したSynthetic jet発生装置を取り付けた.ピストンを一定の速度で連続的に押し出して形成する通常の連続噴流と,ピストンを往復運動して形成するSynthetic jetを同一装置で実験し,比較できる.Synthetic jetは,ピストンの加速度によって,3種類のケースを実施した.平均流線の再付着距離について,通常噴流とSynthetic jetで違いが現れた.この結果は,剥離直前の速度分布と対応していることが,PIV実験より明らかにされた.また,3種類のSynthetic jetの場合には,静止流体中で形成されるjetの性質とそれらの剥離直前の速度分布の状態が対応づけられ,それを定性的に説明することができた.1)内藤隆,鈴木星志,"交番噴流の状態を支配するパラメータ"日本機械学会2005年度年次大会,講演論文集Vol.2.