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J-GLOBAL ID：202202260337979447   整理番号：22A0432020

簡易ドラフト管円錐における低周波同期圧力脈動の発生メカニズムについて【JST・京大機械翻訳】

On the generation mechanisms of low-frequency synchronous pressure pulsations in a simplified draft-tube cone

著者 (3件)： Khozaei Mohammad Hossein (Department of Applied Mechanics, Graduate School of Mechanical Engineering, Waseda University, Tokyo, Japan) ,  Favrel Arthur (Waseda Research Institute for Science and Engineering (WISE), Waseda University, Tokyo, Japan) ,  Miyagawa Kazuyoshi (Department of Applied Mechanics, Graduate School of Mechanical Engineering, Waseda University, Tokyo, Japan)
資料名： International Journal of Heat and Fluid Flow  (International Journal of Heat and Fluid Flow)
巻： 93  ページ： Null  発行年： 2022年 
JST資料番号： D0599B  ISSN： 0142-727X  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本論文では,非定常状態数値シミュレーションと共に実験結果を解析することにより,単純化ドラフト管円錐において観察される渦コアの回転周波数よりも低い周波数を特徴とする同期圧力脈動の発生メカニズムに焦点を当てた。Venturi管を水力タービンドラフト管の簡易形状として選択した。そして,静止翼旋回発生器を上流に設置し,Venturi円錐(拡散部分)における均一旋回流を発生させた。動的圧力測定を含む実験を,Venturi円錐における圧力変動の特性を決定するために,いくつかの流量に対して行った。2種類の圧力変動,すなわち対流と同期を同定した。これらの圧力変動の発生の原因となる現象が確率的成分を特徴とすることを明らかにして,両カバーは,異なる周波数の幅広い範囲をカバーしている。対流変動よりも低い周波数を特徴とする同期圧力脈動を,渦崩壊の自己励起振動の積として同定した。渦形状の高速可視化は,渦が3つの状態,すなわち,軸対称渦,破壊,および破壊位置の下流で発生するいくつかの螺旋渦の出現,を明らかにした。一方,渦崩壊の位置は時間とともに変動する。非定常CFDシミュレーションの結果を用いて,渦崩壊の位置はVenturi円錐で観測される低周波同期圧力脈動として同じ周波数(Stouhal数0から1)で変動することを確認した。さらに,破壊位置の逆流下流により生成する停滞領域の体積は,同じ低周波数で変動することが観察された。CFD結果の更なる解析は,渦崩壊の位置での流れ場がVenturiの中心の周りに厳しい剪断層形成を経験することを示した。このせん断層は渦軸に垂直な平面上の渦中心を空間的に伸長する。また,いくつかの間欠的螺旋渦が,破壊位置の下流に発生し,Venturiで周期的に回転し,一方,確率的性質を特徴とすることも観測された。Copyright 2022 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 旋回流 ,  対流 ,  簡素化 ,  流量 ,  可視化 ,  逆流 ,  剪断層 ,  渦崩壊 ,  *LF【周波数】 ,  圧力変動 ,  軸対称性 ,  動圧 ,  流れ場
準シソーラス用語： 数値シミュレーション ,  *圧力脈動 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (4件)： 層流,乱流,境界層  (BC02030C) ,  噴流  (BC02080F) ,  流体動力学一般  (BC02010G) ,  物体の周りの流れ  (BC02040N)

タイトルに関連する用語 (6件)： 簡易 ,  ドラフト管 ,  円錐 ,  低周波 ,  圧力脈動 ,  発生メカニズム