Study on the spatial control of turbulent mixing enhancement using synthetic jets

合成射流增强湍流混合的空间控制研究

• 批准号: 23560197
• 负责人: KOSO Toru
• 金额: $ 3.49万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23560197/
• 关键词: シンセティック･ジェット; 乱流噴流; 渦輪; 渦輪崩壊; 乱流混合; 空間的制御; ストローク; シンセティック・ジェット; 渦崩壊; レイノルズ数; 噴流; 乱流混合促進; 渦構造; 渦輪列

The high intensity of turbulence and the strong turbulent mixing in a circular synthetic jet are studied by ensemble averaged velocities, smoke visualization and LES numerical simulation. The strong mixing is observed at some distance from the orifice, and it can be attributed to the mixing caused by the organized motion of deformed vortex rings and the longitudinal vortices in the process of vortex ring collapse. It is found that the vortex rings collapse without direct interference by neighbouring vortex rings, and the location of vortex collapse moves to downstream as the stroke of the alternating flow is increased.A short coaxial pipe was placed behind the orifice in the cavity and effect on the location of vortex collapse was studied. And the synthetic jet from a contraction nozzle instead of an orifice was studied to examine the effect on the vortex collapse. The results indicate these are possible methods of spatial control of turbulent mixing enhancement by synthetic jets.

采用系综平均速度、烟幕可视化和大涡模拟等方法研究了圆形合成射流中的高强度湍流和强湍流混合。在距孔口一定距离处观察到强混合现象，这可归因于涡环破裂过程中变形涡环和纵向涡的有组织运动所引起的混合。研究发现，随着交变流动冲程的增加，涡环的坍塌不会受到相邻涡环的直接干扰，并且随着交变流程的增加，涡环坍塌的位置向下游移动。并研究了从收缩喷嘴而不是孔口产生的合成射流对旋涡崩塌的影响。结果表明，这些方法可能是合成射流增强湍流混合的空间控制方法。

项目成果

円形シンセティック・ジェットの渦輪列の展開と崩壊

圆形合成射流中涡列的膨胀和塌缩

• 发表时间: 2012
• 作者: Toru Koso;Shingo Matsuda;Hiroto Masuda;Tomoya Akahoshi;赤星智也,高曽徹,ほか;赤星智也,高曽徹,増田広豊
• 通讯作者: 赤星智也,高曽徹,増田広豊

Effect of Stroke on the Structures of Vortex Ring Array in Circular Synthetic Jets

冲程对圆形合成射流涡环阵列结构的影响

• 发表时间: 2013
• 期刊: Proc. 4th Int. Conf. on Jets, Wakes and Separated Flows (ICJWSF2013)
• 作者: Toru KOSO;Shingo MATSUDA;Hiroto MASUDA;Tomoya AKAHOSHI
• 通讯作者: Tomoya AKAHOSHI

円形シンセティック・ジェットの渦輪列に及ぼすストロークとレイノルズ数の影響

冲程和雷诺数对圆形合成射流涡列的影响

• 发表时间: 2012
• 作者: Toru Koso;Shingo Matsuda;Hiroto Masuda;Tomoya Akahoshi;赤星智也,高曽徹,ほか;赤星智也,高曽徹,増田広豊;増田広豊,高曽徹,赤星智也,松田信吾
• 通讯作者: 増田広豊,高曽徹,赤星智也,松田信吾

成果はJournal of Fluid Science and Technologyに投稿中

结果正在提交给《流体科学与技术杂志》

円形シンセティック・ジェットの渦輪列の形成と崩壊の可視化研究

圆形合成射流中涡列形成和崩溃的可视化研究

• 发表时间: 2013
• 作者: A. Kawahara;M. Sadatomi;H. Kurihara;W. Z. Law;M. H. Mansour;赤星智也,高曽徹,ほか
• 通讯作者: 赤星智也,高曽徹,ほか