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J-GLOBAL ID：201502249740351319   整理番号：15A0674112

乱流モデル無利用による水平軸風車特性の数値解析

著者 (2件)： 鈴木正己 (琉球大 工) ,  天久和正 (琉球大 工)
資料名： ターボ機械  (Turbomachinery)
巻： 43  号： 6  ページ： 367-374  発行年： 2015年06月10日 
JST資料番号： S0391B  ISSN： 0385-8839  CODEN： TKAICZ  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： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 風車の数値計算結果の検証は風洞実験との比較で行われているが,風洞実験でのレイノルズ数は低く,風車翼前縁で十分に発達した乱流が得られない場合が多い。翼面上で,剥離箇所の推定が難しい乱流遷移域の幅が広くなり,乱流モデルによる予測精度も低下する。この観点から,本稿では,3枚翼水平軸風車周りの数値流体計算について,乱流モデル無し非定常計算を実施し,この結果と乱流モデルによる定常計算結果および風洞実験結果との比較を行い,少ない格子点数で乱流モデルを用いない結果の有効性について考察を行った。結果として次を得た。1)時間刻みが細かく,周束比が高くなるほど解の収束に時間を要する。2)時間刻みの影響は顕著に表れており,時間刻みを細かくすることにより出力係数やスラスト係数は大きくなる。3)乱流モデル無しの計算結果は実験結果よりも出力係数は低く,スラスト係数は高くなっており,乱流モデルありの結果よりも出力係数,スラスト係数ともに低い数値を示す。4)翼全面が完全乱流になるほど,レイノルズ数は高くなく,前縁から後縁にかけて層流,遷移,乱流が存在する場合は乱流無しの解析を併用することでさらに有用な結果が得られる可能性を示せた。

シソーラス用語： *乱流モデル ,  *水平軸風車 ,  *数値解析 ,  風洞試験 ,  Reynolds数 ,  乱流 ,  変化 ,  剥離 ,  *モデル

分類 (2件)： 層流,乱流,境界層  (BC02030C) ,  送風機,圧縮機,風車  (QD03000U)

引用文献 (10件)：

• 藤岡秀康, ヨー角・ピッチ角変化に伴う風力タービンロータ特性に関する研究, 三重大学修士論文 (2007).
• Eriksson, L. E., Generation of boundary conforming grids around wing-body configurations using transfmite interpolations, AIAA J., Vol.20, No.10 (1982), 1313-1320.
• 鈴木正己, CFDによる単独翼まわりの流れと計算精度の検討, ターボ機械, Vol.34, No.6 (2006), pp.46-53.
• Rhie, C. M. and Chow, W. L., Numerical Study of the Turbulent Flow Past an Airfoil with Trailing Edge Separation, AIAA J., Vol.21, No.11 (1983), pp.1525-1532.
• Patankar, S. V., Numerical Heat Transfer and Fluid Flow, McGraw-Hill, New York (1980).

タイトルに関連する用語 (3件)： 乱流モデル ,  水平軸風車 ,  数値解析