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J-GLOBAL ID：201702262305735876   整理番号：17A1040210

《モデリングの世界 1)》摩擦抵抗低減を実現する乱流制御のモデリング

著者 (1件)： 深潟康二 (慶応大 理工)
資料名： ターボ機械  (Turbomachinery)
巻： 45  号： 9  ページ： 546-554  発行年： 2017年09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： 文献レビュー  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 本稿は,乱流制御のモデリングについて,摩擦抵抗と壁面レイノルズせん断応力(乱流応力)間の関係式(FIK恒等式)を始めとする,モデリングのための重要ないくつかの関係式・予備式,およびそれらの応用例を説明した。FIK恒等式は,摩擦抵抗を低減するには,壁面近傍のレイノルズせん断応力の低減に寄与する制御を考慮すればよいことを示唆する。本稿では,FIK恒等式に基づく乱流摩擦抵抗低減制御の例として,主流方向壁面進行波について説明し,主流と逆方向の進行波状吹出し・吸込みにより「層流値以下の摩擦抵抗」が実現されることをDNS解析結果から説明した。また,エネルギー収支に関する恒等式は,内部流については,制御により達成できる総必要エネルギーを与え,究極的には乱流摩擦制御が目指す目標は流れの再層流化であることを示唆することを解説した。次いで,壁面近傍の渦を弱め,レイノルズ応力を低減し摩擦抵抗を低減した場合の,高レイノルズ数条件下における乱流摩擦抵抗低減効果のモデリング例,および,表面に微細な凹凸を設け,そこに気体を閉じ込めることにより得られる超撥水面の抵抗軽減効果の解析結果を例示解説した。

シソーラス用語： *摩擦抵抗 ,  *制御 ,  *乱流 ,  Reynolds応力 ,  *モデリング ,  剪断応力 ,  流体力学 ,  壁面摩擦 ,  壁面流 ,  層流 ,  計算機シミュレーション ,  撥水

分類 (2件)： 層流,乱流,境界層  (BC02030C) ,  流体動力学一般  (BC02010G)

引用文献 (25件)：

• Kim, J., Control of turbulent boundary layers, Phys. Fluids, 15 (2003), 1093.
• Kasagi, N., Suzuki, Y. and Fukagata, K., Microelectromechanical system-based feedback control of turbulence for skin friction reduction, Annu. Rev. Fluid Mech., 41 (2009) , 231.
• Fukagata, K., Iwamoto, K. and Kasagi, N., Contribution of Reynolds stress distribution to the skin friction in wall-bounded flows, Phys. Fluids, 14 (2002) , L73.
• Fukagata Lab Homepage, http://kflab.jp
• 深潟,竜門賞受賞記念解説:「壁に沿う流れの摩擦抵抗に対するレイノルズ応力分布の寄与」,ながれ,27(2008),199.

タイトルに関連する用語 (4件)： モデリング ,  世界 ,  摩擦抵抗 ,  乱流制御