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J-GLOBAL ID：201902216528310584   整理番号：19A0104697

乱流熱境界層流における抗力と熱伝達に及ぼす正弦波波状壁表面の波長の影響

Effect of wavelength of sinusoidal wavy wall surface on drag and heat transfer at turbulent thermal boundary layer flow

著者 (9件)： MAMORI Hiroya (Department of Mechanical and Intelligent Systems Engineering, Graduate School of Informatics and Engineering, The University of Electro-Communications) ,  FUJIMURA Masanari (Department of Mechanical Systems Engineering, Faculty of Engineering, Tokyo University of Agriculture and Technology) ,  UDAGAWA Shotaro (Department of Mechanical Systems Engineering, Faculty of Engineering, Tokyo University of Agriculture and Technology) ,  IWAMOTO Kaoru (Department of Mechanical Systems Engineering, Faculty of Engineering, Tokyo University of Agriculture and Technology) ,  MURATA Akira (Department of Mechanical Systems Engineering, Faculty of Engineering, Tokyo University of Agriculture and Technology) ,  KAWAGUCHI Yasuo (Department of Mechanical Engineering, Faculty of Science and Technology, Tokyo University of Science) ,  ANDO Hirotomo (National Maritime Research Institute) ,  KAWASHIMA Hideki (National Maritime Research Institute) ,  MIENO Hirohisa (Chugoku Marine Paints, LTD.)
資料名： Journal of Thermal Science and Technology (Web)  (Journal of Thermal Science and Technology (Web))
巻： 13  号： 2  ページ： JTST0023(J-STAGE)  発行年： 2018年 
JST資料番号： U0023A  ISSN： 1880-5566  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： 波状壁面上の熱乱流境界層流れの直接数値シミュレーションを行い,抗力係数と熱伝達性能に及ぼす波長の影響を調べた。入口境界層の厚さに基づくReynolds数を2820に設定し,Prandtl数をPr=0.71と2.0に設定した。波状壁面はスパン方向に均一で,波振幅は2a⁺=20に固定されている。λ/2a=7.5~45の6波長の場合を調べた。波長が減少すると,表面摩擦抵抗は減少し,圧力抗力と熱伝達は増加した。λ/2a=12.5での全抗力がピークとなり,流れ分離はλ/2a<15で起こる。分離領域において,後方流は熱を移動させ,波状壁の底におけるR(u^′tT^′)の速度と温度の間の負の相関係数をもたらす。Nusselt数の紡錘形スポットもまた波状壁の上昇勾配上で観察された。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *境界層流 ,  *熱伝達 ,  *抗力 ,  *壁面 ,  正弦波 ,  計算機シミュレーション ,  *波長依存性 ,  剥離 ,  Reynolds数 ,  Prandtl数 ,  乱流 ,  Nusselt数 ,  境界層 ,  直接数値シミュレーション ,  波状 ,  流れ剥離 ,  *流体流 ,  計算機利用 ,  利用 ,  層
準シソーラス用語： 壁表面 ,  流れ分離

著者キーワード (5件)： 直接数値シミュレーション ,  乱流境界層流 ,  伝熱促進 ,  波状壁表面 ,  波長

分類 (1件)： 対流・放射熱伝達  (PA02030K)

引用文献 (26件)：

• Buckles, J., Hanratty, T. J., Adrian, R. J., Turbulent flow over large-amplitude wavy surface, Journal of Fluid Mechanics, Vol. 140 (1984) pp. 27-44.
• Ching, C. Y., Djenidi, L., Antonia, R. A., Low-Reynolds-number effects in a turbulent boundary layer, Experiments in Fluids, Vol. 19 (1995) pp. 61-68.
• Choi, H. S., Suzuki, K., Large eddy simulation of turbulent flow and heat transfer in a channel with one wavy wall, International Journal Heat and Fluid Flow, Vol. 26 (2005) pp. 681-694.
• de Angelis, V., Lombardi, P., Banerjee, S., Direct numerical simulation of turbulent flow over a wavy wall, Physics of Fluids, Vol. 9 (1997) pp. 2429-2442.
• Fukagata, K., Kasagi, N., Koumoutsakos, P., A theoretical prediction of friction drag reduction in turbulent flow by superhydrophobic surfaces, Physics of Fluids, Vol. 18 (2006) 051703, 4 pp.

タイトルに関連する用語 (8件)： 乱流 ,  境界層流 ,  抗力 ,  熱伝達 ,  正弦波 ,  波状 ,  壁表面 ,  波長