Enhancement of the mixing and diffusion in a turbulent jet focused on the flapping phenomena and turbulent/non-turbulent interface

增强湍流射流中的混合和扩散，重点关注扑动现象和湍流/非湍流界面

• 批准号: 23760155
• 负责人: OSAMU Terashima
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 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-23760155/
• 关键词: 噴流; 乱流; 計測技術; 界面; 圧力変動; 秩序構造; 流体工学; 国際研究者交流，アメリカ合衆国; 国際情報交流，カナダ，韓国，英国

In this study, for the enhancement of the mixing and diffusion in a turbulent jet, the role and effect of a large-scale coherent vortex structure in a plane turbulent jet, which is intermittently observed and called "flapping motion", and the structure of turbulent/non-turbulent interface are investigated experimentally. The experiment is performed by simultaneously measuring the velocity and pressure in the self-preserving region of the jet. Experimental results show that the arising of the flapping motion enhances the diffusion of the scalar (heat), momentum, and turbulent energy to the outer side of the jet. Further, it also causes the change of the structure of the turbulent/non-turbulent interface. The controlling of the flapping motion is also performed by generating the pressure waves with using a small speakers. The results show that the arising interval and duration of the flapping motion can be controlled by the pressure waves.

为了增强湍流射流中的混合和扩散，本文对平面湍流射流中的大尺度相干涡结构（即间歇性观察到的“扑动运动”）以及湍流/非湍流界面结构的作用和效果进行了实验研究。实验是通过同时测量射流自保持区的速度和压力来进行的。实验结果表明，拍动运动的产生，加强了标量（热），动量和湍流能量的扩散到外侧的射流。此外，它还引起湍流/非湍流界面结构的变化。还通过使用小扬声器产生压力波来执行扑翼运动的控制。结果表明，压力波可以控制扑翼运动的发生间隔和持续时间。

项目成果

Sound Detection in a Flow by Static Pressure Measurement

通过静压测量检测流体中的声音

• DOI: 10.11395/jjsem.13.52
• 发表时间: 2013
• 期刊: Journal of the Japanese Society for Experimental Mechanics
• 作者: 寺島修;渡辺徹;森田潔;阿部行伸;酒井康彦;長田孝二;大西一弘
• 通讯作者: 大西一弘

ON THE ENHANCEMENT OF MIXING AND DIFFUSION IN AN AXISYMMETRIC JET BY MEANS OF VORTEX GENERATORS

论利用涡流发生器增强轴对称射流中的混合和扩散

• 发表时间: 2013
• 期刊: Proceedings of 4th International Conference on Jets, Wakes and Separated Flows (ICJWSF 2013)
• 作者: Kensuke MIURA;Kouji NAGATA;Yasuhiko SAKAI;Osamu TERASHIMA and Yasumasa ITO
• 通讯作者: Osamu TERASHIMA and Yasumasa ITO

Simultaneous measurement of velocity and pressure in a plane jet

同时测量平面射流中的速度和压力

• DOI: 10.1007/s00348-012-1351-z
• 发表时间: 2012
• 期刊: Experiments in Fluids
• 影响因子: 2.4
• 作者: Osamu TERASHIMA;Yasuhiko SAKAI;Kouji NAGATA
• 通讯作者: Kouji NAGATA

二次元乱流噴流の速度-圧力同時計測

二维湍流射流的速度-压力同步测量

• 发表时间: 2012
• 期刊: 日本機械学会論文集B編
• 作者: Osamu TERASHIMA;Kazuhiro ONISHI;Yasuhiko SAKAI;Kouji NAGATA;寺島修，酒井康彦，長田孝二，庄司裕一，大西一弘;寺島修，渡辺徹，森田潔，阿部行伸，酒井康彦，長田孝二，大西一弘;大西一弘，寺島修，酒井康彦，長田孝二，伊藤靖仁;安藤祐斗，大西一弘，寺島修，長田孝二，酒井康彦;寺島修，大西一弘，酒井康彦，長田孝二，高木正平;寺島修，酒井康彦，長田孝二;寺島修，酒井康彦，長田孝二
• 通讯作者: 寺島修，酒井康彦，長田孝二

せん断流中における変動圧力/壁面せん断応力計測

剪切流中的脉动压力/壁面剪切应力测量

• 发表时间: 2013
• 作者: Kensuke MIURA;Kouji NAGATA;Yasuhiko SAKAI;Osamu TERASHIMA and Yasumasa ITO;高垣直尚，坂本遼平，藤井一穂，岩野耕治，黒瀬良一，小森 悟;寺島修
• 通讯作者: 寺島修