温度成層下の乱流境界層における秩序構造とその空間分布の解明
热分层下湍流边界层有序结构及其空间分布的阐明
基本信息
- 批准号:22K03462
- 负责人:
- 金额:$ 2.16万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
- 财政年份:2022
- 资助国家:日本
- 起止时间:2022-04-01 至 2025-03-31
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
本研究計画では風洞実験と直接数値シミュレーションの2つのアプローチにより、温度成層下の乱流境界層に内在する、運動量や熱の輸送を担う秩序的な乱流構造の多面的な理解を目標としている。各アプローチの役割として、実験ではそのような乱流構造の集団としての乱流場の大域的な性質、数値シミュレーションでは個々の乱流構造のダイナミクス、を明らかにすること目指す。計画の初年度では、研究手法の検討と確立を目的とした予備的な実験や数値シミュレーションを実施した。その中で、気象研究所の大型風洞施設における実験により、不安定成層下の乱流境界層に生じる速度乱れの大規模構造に関する統計的な特徴を調査した。具体的には、異なる高度における複数の水平面内の速度場を粒子画像流速測定法により取得し、弱い不安定温度成層下において流れ方向に伸びたロール状の構造が現れる条件と、それらのスパン方向の特徴的な長さスケールを実験的に明らかにした。(成果の一部は先行的に国際会議において発表された)このような大規模構造の存在は、輸送を担う小規模な乱流構造の空間分布やダイナミクスとも密接に関連すると考えられる。また、当風洞施設に新規整備された風速測定装置の試験運用や解析手法の確立も行い、次年度以降の本実験の準備を進めた。直接数値シミュレーションについては、せん断速度と温度勾配を一様に与えた空間領域における乱流の数値計算手法を実装、九州大学情報基盤研究開発センターにおいて予備計算を実施した。本計算で調査すべき計算条件の洗い出しを行い、次年度以降の本計算の方針を定めた。
This research project aims to understand the multi-dimensional structure of turbulence under the temperature stratification, the internal structure of turbulence under the temperature stratification, the amount of motion and heat transport, and the order of turbulence. The characteristics and numerical values of the turbulent flow in the large domain of the turbulent structure are discussed in detail. In the initial year of the project, the research method was discussed to establish the objectives and prepare the project for implementation. Investigation of statistical characteristics of turbulence boundary layer generation under unstable stratification and large-scale structure related to large-scale wind tunnel construction at China Meteorological Research Institute. Specific conditions for obtaining velocity fields in multiple horizontal planes at different heights and particle image velocity measurement methods include the conditions for obtaining velocity fields in multiple horizontal planes at different heights and the conditions for obtaining velocity fields in multiple horizontal planes at different heights and the conditions for obtaining velocity fields in multiple horizontal planes at different heights and particle image velocity measurement methods. (Part of the results were presented at the International Conference on the Existence and Transport of Large-scale Structures and the Spatial Distribution of Small-scale Turbulent Structures.) In addition, when the wind tunnel is installed, the wind speed measurement device is tested, and the analytical method is used to establish the operation center and prepare for the next year's reduction. Direct numerical value calculation method for turbulence in space domain is carried out in conjunction with numerical value calculation method for turbulence in space domain. This calculation is based on the investigation of the calculation conditions and the determination of the calculation policy for the next year.
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
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