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回転円盤流における波束型撹乱の乱流遷移
西沢 啓
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高木正平
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科学技術振興事業団
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航空宇宙技術研究所
回転円盤流中に導入された強い局所撹乱による三次元境界層の乱流遷移過程を熱線計測により実験的に調べた。
与えられた点源撹乱は、二種類の異なる進行波を伴い三日月型の平面形状を有する孤立乱流塊へと成長し、その性質はBlasius境界層中の乱流斑点とは異なっていることがわかった。
Itohの線形安定理論による解析結果との比較から、それぞれの進行波を識別でき、乱流塊の外縁側に位置し半径方向外側に伝播する不安定波は流線曲率(S-C)不安定に起因し、乱流塊後縁の上流側に位置し半径方向内側に伝播するもう一方の不安定波は横流れ(C-F)不安定に起因するものであることがわかった。
また、乱流塊の周囲に観察されたS-Cモードの周波数はC-Fモードの周波数の5〜7倍であり、これらの性質は線形安定理論による予測と良く一致している。
ただし、乱流遷移は波束の中央から生じており、どちらの不安定モードが遷移に寄与しているのかは不明である。
本文
付録
1.はじめに
1.乱流斑点の基本的性質
2.実験装置及び実験手法
2.回転円盤流における微小撹乱の振る舞いと乱流遷移
3.実験結果及び考察
3.回転円盤流における絶対不安定
3.1 遷移の初期撹乱強さに対する依存性
4. データ取得および処理法の補足
3.2 局所乱流塊の構造
3.3 局所乱流塊の移動速度
謝辞
3.4 不安定波の発達
参考文献
3.5 乱流塊と不安定波の関係
著者連絡先
3.6 不安定波の同定
4.まとめ
2001年11月4日投稿
2001年12月5日受理
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