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J-GLOBAL ID：201702215254207880   整理番号：17A1123505

加熱された回転円板上の混合対流におけるvon Karman旋回流と浮力の非線形相互作用【Powered by NICT】

Non-linear interaction of buoyancy with von Karman’s swirling flow in mixed convection above a heated rotating disc

著者 (2件)： Guha Abhijit (Mechanical Engineering Department, Indian Institute of Technology Kharagpur, Kharagpur 721302, India) ,  Sengupta Sayantan (Mechanical Engineering Department, Indian Institute of Technology Kharagpur, Kharagpur 721302, India)
資料名： International Journal of Heat and Mass Transfer  (International Journal of Heat and Mass Transfer)
巻： 108  号： PA  ページ： 402-416  発行年： 2017年 
JST資料番号： C0390A  ISSN： 0017-9310  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： 本論文では,加熱された水平回転円板上の流れを支配する熱流体ダイナミックスの系統的計算および理論的研究を提示した。von Karmanの元の溶液(ディスク回転の影響のみを考慮した)と比較して,流体流場はここではるかに複雑であり,浮力と回転の間の非線形相互作用の影響を批判的に流体力学と熱伝達特性に及ぼすディスク回転と浮力の単独および複合的役割を研究することによりここに解析した。von Karman流れ場の自己相似性が失われると,本論文では,初めて,加熱回転円板上の流れ場は三つの異なる流体力学領域に分割されることを確立した。三領域はV z=0とVr=0の遺伝子座によって分別した。領域1(R 1)では,Vrは正であり,V zが負(速度成分の方向は,von Karman流または純強制対流の特徴である)。領域2(R 2)では,Vrは負であり,V zは正値(速度成分の方向は静的ディスク表面近傍の純自然対流の特徴である)。領域3(R 3)では,V r及びzの両方が陰性であった。強制対流の結果は,領域R-1強制対流機構の支配を示す内の大きな無次元半径Rで漸近的に得られたが,内向き半径方向速度が流体は領域R-3におけるRの大きな値でも自然対流の特徴を保持していた。同様に,溶液は浮力の影響により支配される円板の中心部に形成するプルームが,流体はプルーム中を上昇する流体粒子の螺旋経路におけるディスク回転の特徴を保持している(静的ディスク上の純自然対流中に存在する旋回速度ではないが)。いくつかの特異的な,非直感的,流れ現象における浮力と回転の結果の間の非線形相互作用。このような特殊性の例は,(i)この初期位置の小さな変化に対する流体パスラインは劇的に異なる最終結果に直面する可能性があることをこのような上部境界への非常に敏感なスポットの存在,(ii)流体はディスクにエネルギーを供給するがディスクの中心付近の小部分の存在,(iii)ディスクのある部分で浮力により減少が対流熱伝達率に及ぼす回転の効果を含む他の部分よりも向上した。Nusselt数に対するこの非線形効果は混合対流(Gr mc)に対して定義されたGrashof数の項で定量化した。Copyright 2017 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

シソーラス用語： 流れ場 ,  *浮力 ,  Grashof数 ,  *回転円板 ,  自己相似性 ,  プルーム ,  流体力学 ,  *混合対流 ,  Nusselt数 ,  強制対流 ,  *旋回流 ,  自然対流 ,  *円板
準シソーラス用語： 対流熱伝達率 ,  *非線形相互作用 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (4件)： 混合対流 ,  回転円板 ,  CFDシミュレーション ,  流体力学

分類 (1件)： 対流・放射熱伝達  (PA02030K)

タイトルに関連する用語 (5件)： 回転円板 ,  混合対流 ,  旋回流 ,  浮力 ,  非線形相互作用