アスペクト比の小さいテイラー・クエット流の渦発生機構と乱流遷移特性
1997 年 23 巻 6 号 p. 741-748
詳細
1997 年 23 巻 6 号 p. 741-748
アスペクト比が3のテイラー・クエット流の渦発生と乱流遷移特性について, 数値計算, 電気化学的方法および流れの可視化法を用いて, 内円筒の回転加速度の効果を考慮に入れて調べた.SMAC法を基にした3次元数値計算により, 渦の発生機構と波動テイラー渦流の時空間特性を明らかにした.電気化学的方法と流れの可視化法を用いて, 波動, 準周期性波動および, 弱い乱流波動テイラー渦流の時空間特性を明らかにした.内円筒の回転加速度が小さい場合, 2つの渦セルをもつ主モードが発生する.一方, 回転加速度が大きい場合, 4つの渦セルをもつ二次モードとなる.波動テイラー渦流において, 速度および, 速度勾配変動のパワースペクトルに現れる単一の基本周波数は, 巡回する周方向波の移動周波数と一致し, 流れのモードに依存する.準周期性および, 弱い乱流波動テイラー渦流においても, 時空間特性は, この渦セルモードに大きく依存していることがわかった.これらの結果より, 渦セルの幾何学的構造が流れの特性に影響を及ぼしていることがわかった.
