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J-GLOBAL ID：201202225080725875   整理番号：12A1602721

希薄気体-粒子チャネル流れの壁面近傍境界層中の乱流修正に関する実験研究

An experimental study on turbulence modification in the near-wall boundary layer of a dilute gas-particle channel flow

著者 (5件)： LI Jing (Huazhong Univ. of Sci. and Technol., State Key Lab. of Coal Combustion, 430074, Wuhan, People’s Republic of China) ,  WANG Hanfeng (Central South Univ., School of Civil Engineering, 410000, Changsha, People’s Republic of China) ,  LIU Zhaohui (Huazhong Univ. of Sci. and Technol., State Key Lab. of Coal Combustion, 430074, Wuhan, People’s Republic of China) ,  CHEN Sheng (Huazhong Univ. of Sci. and Technol., State Key Lab. of Coal Combustion, 430074, Wuhan, People’s Republic of China) ,  ZHENG Chuguang (Huazhong Univ. of Sci. and Technol., State Key Lab. of Coal Combustion, 430074, Wuhan, People’s Republic of China)
資料名： Experiments in Fluids  (Experiments in Fluids)
巻： 53  号： 5  ページ： 1385-1403  発行年： 2012年11月 
JST資料番号： H0884A  ISSN： 0723-4864  CODEN： EXFLDU  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： ドイツ (DEU)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 希薄気体-粒子流れの乱流修正が,水平チャネルの低部境界層中で,同時2相PIV測定手法を用いて実験的に調査される。測定はRe_τ(u_τとチャネルの半高さhに基づく)=430でのy⁺<250の壁面近くの領域中で実施される。壁面近くの速度勾配によるPIV測定の不確かさを最小化するために,高い空間分解能と小さな質問窓が用いられる。直径60μm(流体の動粘性係数vとu_τによって正規化されたdp⁺=1.71)のポリエチレンビーズが使用され,また10^-4から10^-3にわたる3種類の低質量印加率(Φ_m)が試験された。粒子の添加はΦ_m=0.025%であっても,気相の平均速度と乱流強度を明白に修正することがわかった。粒子慣性は気体乱流の粘性部分層を,より小さな厚さおよびより大きな主流方向速度勾配を有するものに変化させ,そのことは気相の主流方向の変動速度(u⁺rms)のピーク値を増加させ,その位置を壁面方向にシフトさせる。粒子堆積は底部壁の粗さを増加させ,そのことは境界層の内部領域(y⁺<10)の壁面に垂直な変動速度(v⁺rms)およびReynoldsせん断応力(-〈u’v’〉⁺)を顕著に増加する。粒子-壁面衝突の影響のもとで,気相のQ2事象(放出)は粒子によって顕著に増加され,また一方で,Q4事象(掃引)が明白に減少された。壁面近くのコヒーレント構造の空間尺度は,粒子の存在のために,顕著に縮小し,そのことは,底部壁近くの粒子躍動による強化した横断軌跡効果によってもたらされる可能性がある。一方で,境界層の外層(y⁺>20)において,気相のv⁺rmsと(-〈u’v’〉⁺)は顕著に減少した。Copyright 2012 Springer-Verlag Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *チャネル流 ,  粒子画像流速測定 ,  *境界層 ,  空間分解能 ,  質問 ,  乱流

分類 (1件)： 流体の実験・試験・測定方法及び装置  (BC01020K)

タイトルに関連する用語 (9件)： 希薄気体 ,  チャネル ,  流れ ,  壁面 ,  近傍 ,  境界層 ,  乱流 ,  実験 ,  研究