自励振動発生時の流れの可視化

平成24年度当初の計画の通り、下記の三項目を実施した.1)小型流体振動子の設計・製作および実験による流動特性調査2)高速度PIVを用いた振動時の流れの詳細解明3)振動数決定メカニズムに関する検討古くから知られる流体振動子はこれまで乱流条件で利用されることが多く,ストローハル数一定という特性を活かして,流量計などに応用されていた.しかしながら、小型の流体振動子はこれまであまり報告例が多くない.メゾスケール,マイクロスケールの振動子の場合はフィードバック流路が3本以上存在するものがあるが,非常に複雑な形状をしており,設計パラメータがわかっていない.本研究では1対のフィードバック流路のみで発振する振動子を設計・製作した.発振レイノルズ数としては200-800程度のものを想定した.作成した振動子について,発振の有無,発振する場合はその振動発生条件や振動数など,基本的な特性を明らかにした-次に,作成した小型流体振動子について,通常のPIVよりもダイナミックレンジが大きい高速度PIVによって,詳細な流れ場情報を取得した.これにより1周期の間の流れの変動の詳細を明らかにした.また,得られたデータを用いて,流れ場の圧力を算出し,系全体における速度変動と圧力変動,噴流の挙動などの関係を明らかにした.以上によって得たデータをもとに,その振動数決定機構を明らかにした.したがって、平成25年度に数値シミュレーションを実施する予定であったが.予定を前倒しし,数値シミュレーションにも着手した.数値流体シミュレーションを併用して,振動数決定メカニズムを検証した.

平成24年度当初の計画の通り、下記の三項目を実施した.1)小型流体振動子の設計・製作および実験による流動特性調査2)高速度PIVを用いた振動時の流れの詳細解明3)振動数決定メカニズムに関する検討古くから知られる流体振動子はこれまで乱流条件で利用されることが多く,ストローハル数一定という特性を活かして,流量計などに応用されていた.しかしながら、小型の流体振動子はこれまであまり報告例が多くない.メゾスケール,マイクロスケールの振動子の場合はフィードバック流路が3本以上存在するものがあるが,非常に複雑な形状をしており,設計パラメータがわかっていない.本研究では1対のフィードバック流路のみで発振する振動子を設計・製作した.発振レイノルズ数としては200-800程度のものを想定した.作成した振動子について,発振の有無,発振する場合はその振動発生条件や振動数など,基本的な特性を明らかにした-次に,作成した小型流体振動子について,通常のPIVよりもダイナミックレンジが大きい高速度PIVによって,詳細な流れ場情報を取得した.これにより1周期の間の流れの変動の詳細を明らかにした.また,得られたデータを用いて,流れ場の圧力を算出し,系全体における速度変動と圧力変動,噴流の挙動などの関係を明らかにした.以上によって得たデータをもとに,その振動数決定機構を明らかにした.したがって、平成25年度に数値シミュレーションを実施する予定であったが.予定を前倒しし,数値シミュレーションにも着手した.数値流体シミュレーションを併用して,振動数決定メカニズムを検証した.