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J-GLOBAL ID：201702217457240127   整理番号：17A0632820

乱流チャネル中で斜めに配向された超撥水面の抗力低減性能

Drag-reducing performance of obliquely aligned superhydrophobic surface in turbulent channel flow

著者 (3件)： WATANABE Sho (Keio Univ., Yokohama, JPN) ,  MAMORI Hiroya (Tokyo Univ. Sci., Tokyo, JPN) ,  FUKAGATA Koji (Keio Univ., Yokohama, JPN)
資料名： Fluid Dynamics Research  (Fluid Dynamics Research)
巻： 49  号： 2  ページ： 025501,1-20  発行年： 2017年04月 
JST資料番号： T0551A  ISSN： 0169-5983  CODEN： FDRSEH  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： 本研究では,乱流チャネル中で,表面に微細嶺加工を施して作成した,超撥水面(SHS)による摩擦抗力低減が,直接数値シミュレーションにより調査された。シミュレーションは,摩擦Re数190の条件で,一定圧力勾配条件の下で実施された。微細嶺列は,嶺断面が矩形で,主流方向との交差角(θ)は,0°,40°,90°とした。微小嶺の間の基板面には,Reynolds剪断応力(RSS)が作用する。面上の気体面積割合は50%に保たれ,溝幅は33または75壁面単位に保たれた。小さな交差角に対して,抗力低減効果が見られ,微小嶺が流れに平行なとき,バルク平均速度は約15%増加した。すべり速度が低下すると,抗力低減効果は,微細嶺方位角の増加と共に急劣化した。Reynolds応力収支から,各物理的効果の傾向は定性的に類似しているが,微細嶺が主流方向のときにより強調された。またQSV(準主流方向渦)は,微細嶺が主流方向のとき,より多数であることが見られた。

シソーラス用語： 計算機シミュレーション ,  減少 ,  チャネル流 ,  Reynolds数 ,  滑り速度 ,  剪断応力 ,  *疎水性 ,  溝形 ,  圧力勾配 ,  *抗力 ,  *乱流
準シソーラス用語： DNS【シミュレーション】 ,  抗力低減 ,  超撥水 ,  直接数値シミュレーション

分類 (1件)： 流体動力学一般  (BC02010G)

引用文献 (35件)：

• Busse A and Sandham N D 2012 Influence of an anisotropic slip-length boundary condition on turbulent channel flow Phys. Fluids 24 055111
• Cheng Y P, Teo C J and Khoo B C 2009 Microchannel flows with superhydrophobic surfaces: effects of Reynolds number and pattern width to channel height ratio Phys. Fluids 21 122004
• Choi C H and Kim C J 2006 Large slip of aqueous liquid flow over a nanoengineered superhydrophobic surface Phys. Rev. Lett. 96 066001
• Coceal O, Thomas T G, Castro I P and Belcher S E 2006 Mean flow and turbulence statistics over groups of urban-like cubical obstacles Bound.-Layer Meteorol. 121 491-519
• Daniello R J, Waterhouse N E and Rothstein J P 2009 Drag reduction in turbulent flows over superhydrophobic surfaces Phys. Fluids 21 085103

タイトルに関連する用語 (5件)： 乱流 ,  チャネル ,  配向 ,  撥水 ,  抗力低減