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J-GLOBAL ID：201802262982899597   整理番号：18A1226909

電動式エンジンからの脈動排気流を測定するための立体および時間分解PIV

Stereo and time-resolved PIV for measuring pulsatile exhaust flow from a motorized engine

著者 (8件)： OKI Junichi (Department of Mechanical Systems Engineering, Hiroshima University) ,  KUGA Yukika (Department of Mechanical Systems Engineering, Hiroshima University) ,  OGATA Yoichi (Department of Mechanical Systems Engineering, Hiroshima University) ,  NISHIDA Keiya (Department of Mechanical Systems Engineering, Hiroshima University) ,  YAMAMOTO Ryo (Mazda Motor Corporation) ,  NAKAMURA Kazuhiro (Mazda Motor Corporation) ,  YANAGIDA Haruna (Mazda Motor Corporation) ,  YOKOHATA Hideaki (Mazda Motor Corporation)
資料名： Journal of Fluid Science and Technology (Web)  (Journal of Fluid Science and Technology (Web))
巻： 13  号： 1  ページ： JFST0005(J-STAGE)  発行年： 2018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： 本実験研究では,自動車エンジンの排気流をシミュレートする脈動乱流を取り扱った。実験では,エンジン環境での排気流に近い流れ条件を実現するために,排気流発生器として4気筒エンジンを用いた。粒子画像流速測定(PIV)により,48000のReynolds数と70.9のWomersley数でS型二重曲がりダクト内の流れ場を可視化した。二次元の3成分測定として分類される立体PIVをベンドの下流に位置するダクト断面において行った。立体PIVシステムをエンジン運転と同期させて特定位相での位相同期測定を可能にし,位相平均化の結果から大規模渦構造とダクトの軸方向速度分布が分かった。第1ベンドの下流では,二次流れがDean型渦として循環する渦から成っていた。対照的に,第2ベンドの下流では,Dean型渦に対して反対方向に循環する渦,いわゆるLyne型渦が断面のコアに形成された。これらの二次流れは,それらの大規模渦構造において有意に変化することなしに長い間持続した。時間分解PIVによりベンド面内の流れの時間発展を追跡した。その結果,流れが減速する間に,ベンド内壁に沿って局所的に流れが逆転することが分かった。時間分解PIVデータでのスナップショットの固有直交分解(POD)を用いて,瞬間場からの重要な流れ構造を抽出した。脈動事例の瞬時データに対する良好な後処理ツールとして,PODを提案した。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： 内燃機関 ,  *粒子画像流速測定 ,  *乱流 ,  Reynolds数 ,  流れ場 ,  可視化 ,  ヘリックス構造 ,  速度分布 ,  時間発展 ,  二次流れ ,  剥離 ,  直交関数展開 ,  ダクト ,  脈動流 ,  *自動車排出ガス
準シソーラス用語： *自動車排気ガス ,  自動車エンジン ,  *自動車排気 ,  PIV【流速測定】 ,  渦構造 ,  流れ分離 ,  固有直交分解

著者キーワード (8件)： 排気流 ,  脈動流 ,  乱流 ,  二次流れ ,  逆流 ,  流れの分離 ,  粒子画像流速測定 ,  適切な直交分解

分類 (2件)： 管内流  (BC02090Q) ,  圧縮点火機関  (PB02030N)

引用文献 (30件)：

• Benjamin, S. F., Roberts, C. A. and Wollin, J., A study of pulsating flow in automotive catalyst systems, Experiments in Fluids, Vol.33 (2002), pp.629-639.
• Bücker, I., Karhoff, D.-C., Klaas, M. and Schröder, W., Stereoscopic multi-planar PIV measurements of in-cylinder tumbling flow, Experiments in Fluids, Vol.53 (2012), 1993-2009.
• Carlsson, C., Alenius, E. and Fuchs, L., Swirl switching in turbulent flow through 90° pipe bends, Physics of Fluids, Vol.27 (2015), 085112.
• Chandran, K. B. and Yearwood, T. L., Experimental study of physiological pulsatile flow in a curved tube, Journal of Fluid Mechanics, Vol.111 (1981), pp.59-85.
• Chang, L.-J. and Tarbell, J. M., Numerical simulation of fully developed sinusoidal and pulsatile (physiological) flow in curved tubes, Journal of Fluid Mechanics, Vol.161 (1985), pp.175-198.

タイトルに関連する用語 (5件)： 脈動 ,  排気流 ,  立体 ,  分解 ,  PIV