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J-GLOBAL ID：201402266752287971   整理番号：13A1955922

DNSを用いた速度とスカラー場に基づく乱流平面ジェットの流れ特性の解析

Analysis of Flow Characteristics of Turbulent Plane Jets Based on Velocity and Scalar Fields Using DNS

著者 (6件)： WU Nannan (Dep. of Mechanical Sci. and Engineering, Nagoya Univ.) ,  SAKAI Yasuhiko (Dep. of Mechanical Sci. and Engineering, Nagoya Univ.) ,  NAGATA Kouji (Dep. of Mechanical Sci. and Engineering, Nagoya Univ.) ,  SUZUKI Hiroki (Dep. of Engineering Physics, Electronics and Mechanics, Nagoya Inst. of Technol.) ,  TERASHIMA Osamu (Dep. of Mechanical Sci. and Engineering, Nagoya Univ.) ,  HAYASE Toshiyuki (Inst. of Fluid Sci., Tohoku Univ.)
資料名： Journal of Fluid Science and Technology (Web)  (Journal of Fluid Science and Technology (Web))
巻： 8  号： 3  ページ： 247-261 (J-STAGE)  発行年： 2013年 
JST資料番号： U0022A  ISSN： 1880-5558  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 乱流平面ジェットは自由せん断流の原型であり,乱流の全体的理解を得る為の基本的研究材料である。本研究では,有限差分法に基づく直接数値シミュレーション(DNS)により乱流平面ジェットの流れ特性を調べた。ジェット出口の初期条件(即ち,Reynolds数と速度分布)が速度とスカラー場の空間発展に及ぼす影響を主として調べた。Q条件と局所圧力最小値による瞬時コヒーレント構造も与えた。これらの結果によれば,平面ジェットでは,高いRe(=U_bd/ν:U_bはジェット出口のバルク速度,dはスロット幅,νは動粘度)とジェット出口で放物線形の速度分布の場合に,ポテンシャルコアが短くなり,更に,低いReと放物線形速度分布では完全乱流への流れの遷移過程に於ける平均速度の減衰を強める。高いReとジェット出口での放物線形の速度分布は自己相似流れの達成をれ方向に短くする。更に,コヒーレント構造の初期Reynolds数依存性は著しく,特に,流れの発達領域ではそうであるが,しかし,ジェット出口での初期速度分布はコヒーレント構造のスケールには殆どしない。スカラー場は,速度場よりも初期条件の変化により敏感であることが観察された。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： 流れ特性 ,  計算機シミュレーション ,  スカラー場 ,  速度 ,  *乱流噴流 ,  *噴流 ,  差分法 ,  Reynolds数 ,  速度分布 ,  流れ構造 ,  初期条件
準シソーラス用語： 直接数値シミュレーション ,  *平面ジェット流 ,  有限差分法 ,  コヒーレント構造 ,  乱流構造

分類 (1件)： 噴流  (BC02080F)

引用文献 (30件)：

• (1) Von H. Schlichting, Laminare Strahlausbreitung, Ztschr. f. angew. Math. und Mech., (in German) Vol. 13 (1933), pp. 260-263.
• (2) Forthman, E., Turbulent Jet Expansion, Ingenieur-Archiv, (in German) Vol. 5 (1934), pp. 42-54.
• (3) Miller, D. R. and Comings, E. W., Static Pressure Distribution in the Free Turbulent Jet, Journal of Fluid Mechanics, Vol. 3 (1957), pp. 1-16.
• (4) Knystautas, R., The Turbulent Jet from a Series of Holes in Line, Aeronaut. Q., Vol. 15 (1964), pp. 1-28.
• (5) Bradbury, L. J. S., The Structure of a Self-preserving Turbulent Plane Jet, Journal of Fluid Mechanics, Vol. 23 (1965), pp. 31-64.

タイトルに関連する用語 (6件)： DNS ,  スカラー場 ,  乱流 ,  ジェット ,  流れ特性 ,  解析