研究内容

Fluidic Oscillator から吹き出すSweeping Jet と主流の干渉により作り出す三次元渦構造の解明

流れのはく離は,流体機械の振動・騒音を引き起こし,その性能低下の主要因とされている.そのため,はく離の制御技術も様々な手法が提案されてきた.本研究では,Fluidic Oscillatorによるはく離制御技術の構築を目指し,Fluidic Oscillator から吹き出すSweeping Jet と主流と干渉により作り出される複雑な三次元渦構造の解明を目的にしている.Fluidic Oscillatorは,広範囲にジェットを噴出でき,内部構造のみで流体を振動させるため駆動部を必要としないことが最大の特徴である.特に,近年の3Dプリンタ技術の急速な発達もあり,機器内部に直接設計することも可能になり,その技術の拡大が期待されている.これまでに,Fluidic Oscillatorによるはく離制御技術に関する報告がなされているが,その多くは,抗力や横力への寄与であり,制御に至るまでの流れのメカニズムに関する報告はなされていない.特に,流れの可視化の観点からの,はく離制御メカニズムに関する報告は皆無である.そのため,Fluidic Oscillatorから吹き出すSweeping Jetが主流とどのように干渉し,どのような流れ構造を形成するかを明らかにすることで,高効率に流れ場を制御することが可能となる.本研究では,Fluidic Oscillatorから吹き出すSweeping Jetと主流との干渉による流れ場を定量的可視化計測法の一つであるステレオPIV計測により定量的に捉え,その複雑な三次元渦構造を明らかにすることを目的とする.

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