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J-GLOBAL ID：200902269991384490   整理番号：09A0980944

乱流管内流,チャンネル流れ,境界層流れの比較

A comparison of turbulent pipe, channel and boundary layer flows

著者 (5件)： MONTY J. P. (Univ. Melbourne, VIC, AUS) ,  HUTCHINS N. (Univ. Melbourne, VIC, AUS) ,  NG H. C. H. (Univ. Melbourne, VIC, AUS) ,  MARUSIC I. (Univ. Melbourne, VIC, AUS) ,  CHONG M. S. (Univ. Melbourne, VIC, AUS)
資料名： Journal of Fluid Mechanics  (Journal of Fluid Mechanics)
巻： 632  ページ： 431-442  発行年： 2009年08月10日 
JST資料番号： C0290A  ISSN： 0022-1120  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 正準的な管,チャンネル,境界層などの壁に限定された乱流に関する文献を調べると乱流構造に関する不一致が見られる。多くの文献は漠然とした注意はあるが,暗にこの3種の流れの壁近傍流れは相似であるとしている。また,Rotta(1962)は明確に,この相似性を主張している。対数速度分布についてはWosnik et al.(2000)のような反論もあるが大方はこれを認めているが,’普遍’定数に関しては異論がある。また,対数領域における乱流構造にも各種の異なる報告がある。従って文献のみでは研究者は内部流れと外部流れには壁近傍で強い相似性はあるが,重要な相違点もあるという結論に導かれる。本研究はこの点を明確にする為にMelbourne大学の管,チャンネル,境界層の三つの装置を使い,摩擦速度に基づくReynolds数,あるいはKarman数を合わせて実験したものである。また無次元の熱線動作部長さを一定にした。平均速度分布は3種ともκ=0.41,A=5.0の対数分布に良く一致した。外層部の速度欠損則の対数形は同じであるが定数Bは異なっている。流れ方向乱れの分布は3種の流れでよく一致している。乱れの歪み度,平坦度もよく一致した。3種の流れの最大スケールの運動を比較すると,エネルギースペクトルの最大スケールピークは内部流れと境界層で明らかに異なることが,最近解明されている(Hutchins & Marusic 2007a)。そこでこの点をエネルギー寄与の輪郭線を描き,また波数を掛けたスペクトルを示した。これらの図は管とチャンネルの場合の類似を示す一方,境界層と内部流れの外層部における差を明らかにした。これらの事実は内部流れのVLSM(Very Large Scale Motion)と境界層の超構造(super structure)を混同してはならないことを意味している。

シソーラス用語： *乱流 ,  *管内流 ,  *チャネル流 ,  *境界層流 ,  流れ構造 ,  壁面流 ,  物理定数 ,  Reynolds数 ,  速度分布 ,  内部流
準シソーラス用語： 乱流構造 ,  普遍定数 ,  Karman数

分類 (1件)： 層流,乱流,境界層  (BC02030C)

タイトルに関連する用語 (5件)： 乱流 ,  管内流 ,  チャンネル ,  流れ ,  境界層流れ