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非平衡せん断乱流における速度・圧力相関に関する実験的研究

非平衡剪切湍流中速度-压力相关性的实验研究

基本信息

批准号：
07J05711
负责人：
中吉嗣
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J05711/
关键词：
非平衡せん断乱流変動圧力測定技術速度・圧力相関計測手法

项目摘要

本研究の目的は、非平衡せん断乱流のエネルギーバランスにおける変動圧力の寄与を実験的に解明することである。本研究では3次元大規模渦構造を含む乱流のテストケースとして翼端渦流れに着目した。翼端渦流れには旋回に伴う強い速度・圧力勾配が発生し、その非定常な揺らぎによって速度・圧力変動が引き起こされることから、乱流のエネルギーバランスにおける大規模渦構造の寄与を調査するのに適している。速度・圧力相関の寄与を解明するためには、流れの任意の位置で変動速度・圧力の同時測定を行う必要がある。従来、その正確な測定は技術的に困難であるとされていたが、本研究では小型静圧プローブもしくは全圧プローブをX型熱線流速計と組み合わせた手法を用い、これらを初めて3次元複雑乱流場に適用した。基礎的な流れでの測定手法の検証を踏まえ、翼端渦における変動速度・圧力の同時測定を行った。翼端渦の発達過程における速度3成分の同時測定結果から、翼端渦の非定常な揺らぎが定量的に示された。翼端渦における速度変動は、翼端渦断面方向の2成分の変動が翼端渦軸方向の乱れよりも10倍程度大きいことを示した。変動静圧分布に関しては、下流領域で2つのピークを示した。これらの統計的な分布の特徴は翼端渦の揺らぎによって説明されることがわかった。さらに、変動速度・圧力の同時測定結果から、速度・圧力相関と乱流エネルギーの圧力拡散項を評価した。翼端渦流れにおいては、乱流拡散項と圧力拡散項は単純な比例関係として対応していないことが実験的に示された。本研究において、静圧プローブ・全圧プローブを用いることで、自由せん断乱流中の変動速度・圧力の同時測定が可能となることを示した。基本的なせん断乱流と3次元複雑乱流のどちらの場合にも速度・圧力相関の分布は乱流の大規模渦構造と強く関連していることが確認された。

The purpose of this study is to achieve the purpose of this study, the purpose of this study is to prevent the unbalanced flow of turbulence. The purpose of this study is to send an explanation to the doctor for the purpose of this study. In this study, three-dimensional large-scale models are built, including "turbulence", "turbulence", "wing-tip flow" and "focus". The wing-end flow cycle is accompanied by a strong speed force, which is coupled with an unsteady speed response. The speed response is induced, and the turbulence is induced. The large-scale model is sent to the vehicle. The difference of speed and force is sent with the explanation of the speed and force at any position and at the same time the necessary speed and force are measured. In recent years, it is necessary to correctly measure the technical difficulties. In this study, a small static device is used to measure the flow rate of the whole line. The X-type off-line velocity meter is used to measure the accuracy of the flow field. At the same time, the speed and force of the wingtip are measured at the same time. At the same time, the results of the determination of the results and the quantitative measurement of the unsteady velocity of the wingtip are obtained. The speed and cross-section direction of the wing end is 10 times higher than that of the wing end. Motion static distribution information, low-level field of information on the display of information. The distribution of the statistics is special. The wing end is very close to the wing. At the same time, the speed force is measured at the same time, and the speed force is measured at the same time. The display of the wingtip flow, the turbulence, the force, the proportion, the flow, the force, the ratio, the ratio. In this study, it is possible to determine the speed and force in the turbulent flow by using the dynamic speed and force measurement at the same time. Basic cut-off turbulence 3-dimensional complex turbulence, velocity, velocity, distribution, turbulence, velocity, speed, speed, speed