乱流標準確立のためのLDV計測の高精度化

提高 LDV 测量精度以建立湍流标准

基本信息

批准号：
22K04943
负责人：
小野満里絵
金额：
$ 2.66万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
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：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04943/
关键词：
乱流標準 LDV 空間分解能高レイノルズ数

项目摘要

R４年度は、乱流標準となりうるスケーリング則の確立に向けて３方向速度成分の乱流強度分布の計測を行った。更に、３方向成分の合計値として得られるTurbulent kinetic energy（TKE）の取得にも成功した。摩擦レイノルズ数Reτ=10000を超える３方向およびTKE分布の結果は世界初である。また、これまで流れ方向成分で多く議論されてきた内層ピークのレイノルズ数依存性や外層に存在する対数領域の挙動をその他の成分およびTKEについて調査した。その結果、内層ピークは流れ方向のみならずスパン方向およびTKEにおいてもレイノルズ数依存的に増加し、その増加傾向は先行研究で報告されていた対数傾向ではなく、最大値に向かって漸近していく傾向を示すことが明らかとなった。また、対数領域に関してはReτ=10000以上のレイノルズ数条件において流れ方向およびスパン方向、そしてTKEにおいても確認された。垂直方向成分においては同じレイノルズ数条件において一定領域が観測された。流れ方向およびスパン方向では同じ領域に対数領域が出現し、垂直方向成分の一定領域のみがわずかに内層側にずれる結果が得られた。しかしながら、垂直方向の乱流強度値は他の成分の値と比較して小さいこと、一定領域以降も緩やかに値が減少していることなどから、TKEの対数領域は結果的に流れ方向およびスパン方向の対数領域と一致した。本研究成果についてはR４年度に国際学会にて1件の発表を行った。また、現在これに関する論文を執筆中である。

在2014财年，我们测量了三向速度组件的湍流强度分布，以建立可能成为湍流标准的缩放规则。此外，我们还成功地获得了作为三向组件之和获得的湍流动能（TKE）。这是世界上的第一个结果，即带有摩擦雷诺数的三向和TKE分布REτ= 10,000。此外，研究了其他组件和TKE，研究了内部峰的雷诺数依赖性，该内部峰的雷诺数依赖性已从流动方向成分进行讨论，并且外层中存在的对数区域的行为进行了研究。结果，据揭示了内部峰不仅在流动方向上，而且在跨度方向上增加，并以雷诺数依赖性的方式增加，并且增加的趋势不是先前研究中报道的对数趋势，而是对最大值的渐近趋势。此外，在雷诺数条件下，对数区域以及在雷诺数条件下，对数区域也得到了确认。在相同的雷诺数条件下，在垂直组件中观察到了一个区域。对数区域出现在流动和跨度方向的同一区域中，导致垂直分量的恒定区域略微向内层移动。但是，由于垂直湍流强度值小于其他组件的值，即使在某个区域之后，该值逐渐下降，因此TKE的对数区域最终与流动方向的对数区域一致。 2014年，他在日本国际学会的这项研究结果进行了一项演讲。他目前正在就此问题撰写论文。