ジェットフロー形仕切弁まわりに発生するキャビテーション壊食の克服を目的とし、1/10縮尺模型の減勢槽底面場に生じる壊食に深く関与するキャビテーション衝撃圧の空間分布を、底面位置を変えつつさまざまな弁開度等などの試験状態において感圧紙により実測した。その結果、減勢槽底面上に壊食をもたらすような衝撃圧は、キャビテーション全発生領域のごく一部に限られ、しかも、底面をわずかに下げると急激に減衰し、壊食は回避されうる。

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本論文では、これまで手のつけられていない、二重管内粘性流体の過渡波動現象の解析に、ラプラス変換の数値逆変換法を利用した計算手段を提案している。そして過渡波形の立ち上がりおよび後端に対する近似理論界との比較、過渡状態で管壁に発達する境界層の計算、更には油圧二重管における圧力パルス伝ぱ実験を通じて、粘性波動方程式とこの方法によるその計算が、実際に有効かつ信頼できることを確かめている。

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本論文は、同心二重管における粘性層流波動について、管壁せん断損失の評価式を見い出し、その過渡現象解析に特性曲線法を適用することを可能にしている。またラプラス数値逆変換を用いた過渡波動解析手段による計算値との比較を通して、この特性曲線法の有効性を確かめるとともに、それがテーバ断面の二重管における伝ぱ過渡波形を、音速の場所による変化をも考慮して計算できることを示している。

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かく乱を受けた乱流壁面噴流において、変動速度の時空間相関、乱れの尺度の評価および4点の速度変動の同時測定が試みられ、弛緩流れの変化過程あるいは組織乱流構造が調べられた。円柱そう入により大渦の尺度は減少し等相関線図に変化が生じる。これより積分特性距離はそれぞれの方向に異なる増加割合を示す。4本プロープによる速度変動の同時測定から、流れ場中に存在する組織乱流構造の形象を推論した。

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制御流がなく、片側出力口を閉じた単純なモデルについて数値計算及び流速測定、可視化実験を行った。流れ場を局所レイノルズ数により、乱流、遷移、層流の三つの領域に分割し、各領域に対応する計算法を用いた。乱流領域にはk-ε乱流モデルと風上差分法を用いた。計算結果はピトー管、タフト法、トレーサ法による実験結果ときわめてよく一致した。この結果、付着形流体素子内の乱流の特性を明らかにすることができた。

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非ニュートン流体の長方形管入口助走域における定常層流について解析し、非ニュートン流体では、ニュートン流体にくらべ、助走域における圧力降下と管中心速度は小さく、助走域付加損失は小さく、助走域長さは大きくなることを定量的に確立し、二次流れ効果の省略や長方形管の縦横比の増加は、助走域における圧力降下や管中心速度を減少させることを明らかにした。

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高圧多段遠心圧縮機を対称に、特異点解法により流路幅が半径方向に変化する戻り流路用円形翼列の逆問題解法を示した。後縁が丸みをもつので後縁よどみ点位置の選定が重要となるから、強い二次流れがあり多少はく離を伴う円形翼列について予備実験を行い、計算から求まる流出角と一致するようなよどみ点位置を求めた。次に、翼裂の後方で半径方向流れとなり良好な性能を示すと思われる円形翼列を逆問題解法により求めた。

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前報で設計した円形翼列を用いて翼列を通る流れと性能を調べた結果、次のようなことが明らかとなった。(1)翼列を通る間に二次流れと翼列はく離が干渉し翼列出口では著しく不均一な流れとなる。(2)二次流れの影響により翼負圧面上のはく離域でも若干圧力回復する。(3)設計点付近では半径方向流出となる。(4)幾分正の入射角で損失最低となり、翼列出口の不均一な流れが一様になるまでの混合損失が無視できない。

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ポテンシャル理論と翼面上境界層計算により求まるはく離点を組み合わせることにより、翼面はく離による排除効果を考慮した二次元的な翼間流れを求め実際の流れと比較した。その結果、流路中央断面では本解析法により翼面はく離がある場合の翼列を通る流れをある程度予測できることがわかった。また、入射角およびレイノルズ数の相異によってはく離による死水域が変化する状態を計算により示した。

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単一の円形翼列では転向角が大きいから二次流れや翼面はく離のため比較的損失が多く、性能改善には限界があるように思われる。したがって、はく離制御可能な二重円形翼列を採用したところ性能は向上し、とくに負の入射角での性能改善が著しいことがわかった。また、翼列前後の流れと性能の関係を明らかにしている。なお、供試二重円形翼列は特異点解法を用い系統的に変化させた翼型から良好な性能を示すと思われるものを選定した。

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等熱流束加熱条件下の傾斜く形空気層内の自然対流熱伝達に関する実験が広範囲な傾斜角θ、アスペクト比 H/W (縦横比)および等熱流束条件にて行なわれた。傾斜角に応じて、ペナードセル形の三次元流れ、スクリュ状の流れおよび二次元境界流れに分類できることが判明した。0=θ≦60°にてヌセルト数 N_u-修正レーレー数 R_a cos θ および60<θ≦120°にて N_u-R_a sin θ の関係にて層流・乱流熱伝達量を無次元式にて整理することができた。

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対向面が異なる一定温度に保たれた長方形密閉多孔質層内の自然対流熱伝達に及ぼす傾斜角θ、粒子径と多孔質層幅の比 d/W, アスペクト比 H/W, プラントル数 P_r および修正レーレー数 R_a の効果が実験的に調べられ、θの小さな領域では d/W の影響が大きく、θの大きな領域では H/W の影響が大きいことが判明した。また R_a の小さな領域では、ヌセルト数 N_u-R_a cos (θ-60°), R_a の大きな領域では、N_u-R_a cos θ, N_u-R_a sin θ の関係で式を誘導した。

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はく離・再付着流動場に定材的縦うずを誘導させる簡単なモデルとして、二次元後向きステップに連続したV字形切欠きを設けた場合を考え、切欠き角度θによる再付着流動場および局所熱伝達率分布の変化を調べた。その結果、θ=45,60°の場合、切欠きステップ面に沿って縦うずの発生が観察され、これにより熱伝達率は局所的に増加し、また切欠き内の平均熱伝達率は二次元ステップの値を上まわることが明らかにされた。

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底面に水平伝熱面を有し、接触溶融による蓄熱を行う潜熱蓄熱カプセル模型を製作し、試料にオクタデカンを用いる時の蓄熱熱流束の径時変化を測定した。次に、前報までの結果をもとに、定常状態での接触溶融熱流束の無次元表示式を導き、同式を用いて蓄熱過程の熱流流束径時変化を一般的に近似解析し、実験結果と良好に一致することを示した。さらに、平均熱流束に対する蓄熱材の物性値をカプセル諸元の関係をまとめて示した。

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一次元固体の内部温度変化を表示する Duhamel の積分で、その非積分関数内に含まれる表面温度は連続的に変化するものとみなすことができる。このことを用いると同席分は未知の表面温度およびその導関数を含む方程式に変換できる。この変換式より、内部温度が断熱端で得られる場合には、多端の表面温度および表面熱流束を内部温度およびその導関数を用いて記述する式が導かれる。

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一次元固体内部の任意の一点で与えられる温度と熱流速変化を用いて同固体の表面温度および表面流束を記述する式が、未知の温度、熱流束を含む Duhamel の積分の変化から導かれる。これら表面条件記述式は、内部点での知見が不完全の場合で表面条件変化開始直後の時間巾を除いて、正しく表面条件を記述できる。この表面条件記述不能時間巾の値を、平板、中空円柱、円柱の場合について示す。

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工業上重要な熱物性値である各種フロン系冷媒の表面張力に関する実測情報を収集し、比較・検討することにより各県九社の実測値についてその信頼性を評価した。これらの実測値情報にもとづき、17種類のフロン系冷媒について、広い温度範囲にわたり最も信頼し得ると考えられる表面張力値を与える相関式を、核物質に共通の関数形を用いて作成した。さらに、各温度における表面張力値を、その不確かさとともに数値表としてまとめた。

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液体溶融塩の温度伝導率の新しい非定常測定を示した。本測定法では、測温位置の精度を高め、かつ、試料容器の影響を除去するため、平行な数枚の銅板間の狭いすきまに試料を自らの表面張力で保持し、任意加熱するときの銅板の温度応答から計算機シュミレーションにより温度伝導率を求める。本方法による硝酸リチウム、硝酸ナトリウムの測定結果を他の研究者による結果と比較するとともに誤差要因を列挙し、測定精度を考察した。

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先に行った修正沸騰曲線を用いた理論計算および気液流動の干渉に関する実験を基礎に、12種の細かく、薄いフィン列を有する伝熱面を作り、R113を用いてプール沸騰実験を行い、核沸騰低熱流束域における伝熱促進と高熱流束域における伝熱劣化を確認するとともに、単位体積当たりの熱流束密度とバーンアウト制御の観点から、等厚く形フィン列の最適諸元について考察し、フィン高さ、間隔、厚さの推奨値を得た。

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フィンチューブを用いた潜熱蓄熱装置の伝熱特性を明らかにするため、凝固および融解過程について実験を行い、ペアチューブの場合と比較した。その結果、いずれの過程においてもフィンの効果は著しいことを示すとともに、熱流束の時間変化に及ぼすフィンの影響を温度分布の測定ならびに凝固状態の観察結果から明らかにした。また凝固および融解割合あるいは温度効率に及ぼす無次元パラメータの影響も示した。

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フィンチューブを用いた潜熱蓄熱装置の凝固過程について詳細な情報を得るため、熱媒体温度の管軸方向変化を考慮した三次元数値解析を行い、前報の実験結果と比較した。その結果、計算値は熱流束や凝固割合の時間変化に及ぼすフィンの影響あるいは凝固層の発達状態などにおいて前報の実験値と良く一致し、解析の妥当性が検証された。さらに本計算法を用い、フィンの枚数および厚さが伝熱特性に及ぼす影響を明らかにした。

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比較的短い周期日射変動を受ける真空管式太陽集熱器の伝熱特性について実験的および解析的に検討を行った。集熱器モデルから誘導される基礎式を差分法により数値計算した結果は実験結果と良好に一致し、モデルの有効性が確かめられた。さらに、より一般的に真空管式集熱器の特性を論じるため、基礎式を構成する11個の無次元パラメータおよび主要な物理量の集熱効果および出口水温変動の振幅に及ぼす影響について明らかにした。

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ヒートパイプ内の凝縮熱伝達に及ぼす不凝縮気体の影響について、凝縮部端面が断熱、令却壁面一定として軸対称二次元流れを仮定して理論解析を行った。その結果、凝縮部端部には不凝縮気体の顕著な二次元的濃度分布が形成されることを示した。また不凝縮気体建入量と有効伝熱面長さの減少量との関係を定量的に明らかにし、濃度分布の二次元的効果およびヒートパイプの作動条件の変化が熱伝達に及ぼす影響を解明した。

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本研究では,高温気体-吸熱面よりなる熱交換系に対して帯域モデルに基づく理論解析を行い,その伝熱特性を明らかにした。そして気体が有限個の帯域ふく射特性を有する場合,気体中に黒体ないし灰色個体面を配することにより,個体面によるガスの帯域ふく射の周波数変換効果に基づく新しいふく射伝熱促進効果が存在することを見い出し,炭酸ガスおよび水蒸気を対象として,伝熱促進の機構および促進量を定量的に明らかにした。

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環状流路内を垂直に上昇する空気-水系二相流の相分布に関する調査を行った。実験には半径比の異なる3種類の環状流路を用いた。まず,環状流路における流動様式について述べ,次いで,断面内ボイド率分布を提示し,流路幅が及ぼす影響について論ずる。調査の対象とした流動様式は気泡流,スラグ流,フロス流およびフロス流領域に近い環状流である。最後に断面平均ボイド率の整理式を導出した結果について報告する。

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乱流予混合火炎の構造を明らかにするため,乱流予混合バーナ火炎の火炎面の形状を調べた。火炎面のしわの寸法を定量的に評価するため,静電探針により,火炎面の移動速度と通過時間間隔を測定して,火炎面の乱れのスケールを算出した。このスケールの火炎高さ方向の変化を調べた。この結果にもとづき,火炎面の形状におよぼす末熱混合気の乱れおよび混合気濃度の影響について検討をおこなった。

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減圧静止空気中において超音波微粒化装置から発生した任意の液滴間隔を有する自由落下微小液滴群の蒸発率を液浸法を用いて測定し,あわせて蒸発の理論解析を行った。その結果,空気温度が上昇し,圧力および空気中の蒸気質量分率が低下すると蒸発率は上昇することおよび液滴中心間距離の減少は蒸発率の急激な低下をもたらすことがわかった。また,本研究で述べたシェルモデルは液滴群の蒸発現象を記述するのに有用であることが判明した。

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ディーゼル機関の燃焼室をモデル化した定量燃焼器を作り,その壁面に取りつけた隔膜の破断により燃焼を急激に凍結させ,燃焼室全体に含まれる微粒子,窒素酸化物および末燃炭化水素濃度の時間的な変化と渦流れの影響を調べた。その結果,うず流れの速度の増加とともに燃焼期間中の微粒子濃度の最大値および窒素酸化物濃度は増加する。また燃焼に対して,最適なうず流れ速度が存在することなどわかった。

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定容燃焼器の壁面に取りつけた隔膜の破断によりディーゼル燃焼の急速な凍結を行い,炭素状微粒子,窒素酸化物,未燃炭化水素の濃度の時間的変化を燃焼室初期温度,うず流れ速度を変化させて調べた。その結果,最適渦流れ速度は燃焼室初期温度を変化させても,ほとんど変化がない。燃焼室初期温度が高くなると燃焼期間中の微粒子濃度の極大値は増加するが,参加率も大きくなることなどがわかった。

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一定温度に保持した反応管を用いて,排気ガスの反応実験を行った。アセトアルデヒドおよびホルムアルデヒドはガス温度が750～850 K, 滞留時間が50ms前後において顕著な濃度増加を示す。未燃エタノールの参加に伴い,アセトアルデヒドがホムルアルデヒドよりわずかに速く生成され,HCがそれらに続く。アセトアルデヒドの濃度増加は空燃当量比の影響をほとんど受けないが,ホルムアルデヒドは希薄になるにしたがい増加する。

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An implicit time-marching finite-difference scheme is proposed for analysing steady two-dimensional inviscid transonic flows. The scheme is based on the well-known Beam-Warming delta-form approximate factorization scheme, but this is improved on the following two-points : (i) In order to treat the fixed wall boundary condition without difficulty, momentum equations of contravariant velocity components as fundamental equations in curvilinear coordinates are used. (ii) To calculate stably with a sufficiently large Courant number, the central-difference of the Crank-Nicholson method is raplased by the upstream-difference of the Robert-Weiss method. The upstreaming is performed on the basis of the theory of characteristics and does not influence the accuracy of the solution. The flows through a converging-diverging nozzle and over a symmetric wing are calculated. The calcutated results agree well with the existing theories.

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The pipe flow of highly viscous fluid, of which wall is heated or cooled at a constant temperature, was studied theoretically and experimentally in order to determine the frictional resistance of the flow with the viscosity gradient. Measurements were performed for the Reynolds number 20<R_e<850, the Prandtle number 500<R_r<2400 and the temperature difference between the fluid and the wall -40°<ΔT<40°C. The result show that the theoretical analysis, taking into account a local viscosity gradient, gave good agreement with the measurements when the buoyancy effect is small. Also, that the pressure drop in the flow direction is little influenced by the buoyancy and is well predicted by the theory. The pressure drop increases almost linearly in the measured range and the friction coefficient, when the wall is heated or cooled, was expressed by a simple empirical equation. The velocity measurement by Pitot probes in the low velocity range was also carefully examined, and the influence of temperature was determined.

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The frequency of vortex shedding from two flat plates normal to a stream is experimentally investigated in various staggered arrangements at a Reynolds number of 2.60 ×10⁴. The Strouhal number of vortex shedding varies widely from 0.067 to 0.343 for the upstream flat plate, and from 0.067 to 0.170 for the downstream flat plate. Four kinds of discontinuities in Strouhal number distributions are found. Flow visualizations suggest that wake widths behind the flat plates and path lines of shedding vortexes have an important influence on discontinuities of the Strouhal number. As long as distances between two centers of flat plates are larger than 2 chords, the wake Strouhal number, defined by the wake width, nearly equals that for a single flat plate, 0.156.

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The dispersion of velocity fluctuations, and its effect on phase-averaged properties of a two-dimensional vortex wake behind a normal plate, were studied both experimentally and by a numerical analysis. Reynolds number, based on the main-flow velocity and the height h of the plate, was 2.3 ×10⁴. Measurements were made at 8h downstream of the plate. The dispersion was defined as a deviation from phase-averaged velocities, and was interpreted as being caused by random fluctuations of length scale, strength, position, shape, etc. of the shed vortices passing a section normal to the main-flow direction χ. The dispersion was found to contribute to most of the Reynolds shear stress and energy of the velocity flucations. General features of loci of constant energy and cross product of velocity fluctuations in the (χ, t) space-time domain, t being time, were almost independent of a condition of the phase-averaging, which was given in terms of the standard deviation of the vortex-shedding period. Moreover, the overall Reynolds shear stress and the energy were only weakly dependent on the condition. A numerical analysis simulating the dispersion by a two-dimensional fluctuation of position and strength of the vortex around the phase-averaged values, suggested that such fluctuations were not major agent of the dispersion, and the dispersion was probably associated with a two-and/or three-dimensional deformation of the vortices.

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This paper analyizes an unsteady viscous incompressible fluid flow between two parallel disks. The gap-width between the two disks in varied arbitrarily with time, and a fluid source is located at the center of one disk. The Navier-Stokes equations have been solved using a new "multifold power series" expansion method. Experiments were carried out for the case of the sinusoidal gap-width variation, and the theory is in good agreement with the experimental result. Especially, it is noted that the theory can describe precisely the effect of a non-linear interaction between the two flows due to the gap-width variation and to the central fluid source.

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The characteristics of the fluctuating pressures on the surfaces of a two-dimensional square cylinder, and the approaching free turbulent mixing flow to the cylinder were experimentally investigated when the cylinder was placed in two sections of the free turbulent mixing layer. The power spectrum and cross-correlation of the fluctuating pressures on the upper and lower surfaces were larger at η&simeq;-0.32 and -0.1, where the fluctuating pressure attained their maximun values. It was also found that the flapping of the mixing layer was induced by the vortexes shedding from the cylinder and made these vortexes intense particularly at the above positions.

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Characteristics of arch-type vortex formed behind a plate of aspect ratio h/w = 0.8 (h: hight, w: width) which is placed vertically in a laminar boundary layer had been investigated. Flow visualization and analysis on velocity signals yielded following some new under standings. (i) The variation of Strouhal number S_t (=f_cw/U₀) with Reynolds number R_e (=wU₀/v) can be classified into three regions. (ii) Arch-type vortex formed behind a plate shows inconsistency in its periodicity and strength, and have no regular mode vortex shedding like two-dimensional circular cylinders. (iii) Different tendency of Strouhal number distribution for Reynolds number is due to the different time rate of intermittent vortex shedding. (iv) Arch-type vortex formed behind a plate starts to dissipate in the very vicinity of the downstream of the plate before convected to far downstream.

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When a cylinder is placed perpendicular to a uniform flow of fluid, the upstream velocity vector can be determined from the velocities measured at two points in the region where the streamlines are deformed by the cylinder. Based upon this principle, a new type of probe, which possesses similar directional sensitivity to an X-probe and is suitable for anemometry in a narrow space, has been devised. Since the hot-wires are put outside the boundary layer on the cylinder, the optimal location for each wire can be examined by analysing the sensitivities for the probe operating in a plane inviscid flow. The probe, with a cylinder of about 0.1 mm in diameter, is calibrated statically and dynamically, and applied to measuring turbulent stresses and power spectra in simple flows. The experiment shows that this type of probe is reliable in various measurements of gaseous turbulence.

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This paper describes the vortex behaviour formed in the shear layer of the rectangular jet. Introducing the momentum thickness in the shear layer of the jet, the relation the Strouhal number of the jet breakdown and the velocity profile is uniform, the Strouhal number of the jet breakdown is a constant regardless of the Reynolds number. When the profile is nearly parabola, the Strouhal number increases with the Reynolds number. In addition, the relation between the wave-form of the velocity fluctuations and the frequency spectra, as well as flow visualization is investigated. When the vortex coalescence has occured, the wavelength is doubled and the frequency is halved.

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The Fluid flow through woven screens in a circular pipe was measured to determine the resistance of those woven screens under the steady state. The screens included in this study are eighteen screen made of round wire forming a square mesh. Results show that after passing through all plain square screens, the velocity profiles represent three different patterns based on the coefficient of porosity β. The relationship between the resistance coefficient K and the wire diameter Reynolds number can be classified into three classes according to the three different patterns of the velocity profile. The use of the average velocity U/β and pore spacing l as a characteristic velocity and scale makes a more general correlation between the resistance coefficient and the Reynolds number. The relation between K and β depends on the wire diameter Reynolds Number.

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In axisymmetrically opposed jets, it has been asserted that the location of the impinging surface was determined mainly by two opposed-nozzle exit momentums. It was shown in the 1st report that pressure fluctuations on the axis of the opposed jets play an important part in determining the location of the impinging surface. In the present paper, in an opposed jet flow, the mechanism to determine the location of the impinging surface is elucidated by experimental results of the usual turbulent impinging jet on a plate, instead of the impinging surface. In the flow between the nozzle and the impinging plate, mean velocity distributions and total pressure distributions, it is ascertained that kinetic energy transportation is influenced very much by the existence of a body, for instance, a slender bar, on the axis of the impinging jet.

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A new complete set of basic equations for magnetic fluids having good conductivity of heat and electricity with internal rotation has not been derived before. In this paper, governing equations for such conducting magnetic fluids are formulated by the thermodynamical method, in which free energy and the dissipation function are used on the basis of kinematical balance equations in the polar theory. A simple method for determining a constitutive equation of magnetization is proposed, so that the relaxation equation of magnetization becomes unnecessary. It is shown that the equations obtained in this paper involve almost all equations concerned with magnetic fluids. The new system of equations for nonconducting magnetic fluids derived here is more general and strict in comparison with those previously presented. Hence, it will be possible to treat rapid changes of magnetic fields by the present theory.

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The clarification of fan noise variations due to a flight effect is important for turbofan engine noise reductions and noise estimations. Therefore, the fan noise spectrum extent and the range of fan operating condition which are affected by flight effect were studied experimentally, with a turbofan engine and an inflow control device which can simulate a flight effect on fan noise in static test conditions. The fan noise reduction due to flight effect in the fan approach condition is bigger than that in the fan take-off condition, for a fan rotor aerodynamic loading generates BPF tones near take-off condition. The biggest reduced component in fan noise spectrum is a 1st fan BPF tone, whose level is 20 dB at maximum. Higher harmonic BPF tones and a buzz saw noise are also reduced due level is 20 dB at maximum. Higher harmonic BPF tones and buzz saw noise are also reduced due to flight effect, but the reduction of broadband noise is not founded in all ranges of fan operation.

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A spray spurted from a swirl atomizer takes the form of a hollow cone, with the dispersed spray becoming sparse in the vicinity of the center axis. In order to improve the performance, a reformed atomizer which has an orifice at the center of the swirl element was prepared for trial. The spray performance, especially the influence of the center jet issuing into the cavity formed in the vortex chamber, was investigated. As a result of the study, it was recognized that the atomizer offers a remarkable improvement of the atomizing characteristics, such as the uniformity of spray distribution and droplet size.

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Fully developed two-phase air-water flows through a multiple channel consisting of two interconnected subchannels were investigated. The purpose was to obtain more reliable data on the flow distributions when the cross-sectional area of the subchannels is different. Five test sections were used. The three of them were rectangular ones aligned vertically, and their area ratio of the subchannels were 1.5, 2 and 3.. The two others had the semi-circular subchannels of the area ratio 1.5 ; one was arranged horizontally while the other vertically. Void drift phenomena have been observed not only in vertical flows but also in horizontal flows. A more prominent void drift took place in a slug flow while less pronounced in a bubble flow and an annular flow. It was seen that the channel geometry has very little effects on the flow distributions and the flow pattern transitions. This supports the so-called one dimensional subchannel analysis in such a multiple channel.

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Experimental studies have been made to examine the effect of tripping-wires on the transition in a boundary layer on a circular cylinder in a cross flow. The flow patterns are divisible according to the angle φ_R, a contact point of the tangent to the cylinder from the top of the roughness, and to the roughness Reynolds number R_ek, defined by the height of the roughness and the outer edge of the boundary layer. In the range of φ_R≥70°the roughness has no influence on the transition up to R_ek≥1220, it is fully effective for the transition. In this case, the Strouhal number S increases to 0.30 and the drag coefficient C_D decreases to 0.60. In the range of 70°≤φ_R≤75°, the transition occurs at R_ek=620. Beyond φ_R=76°, the flow is separated by the roughness, and the values of S and C_D are about 0.175 and 1.55, respectively.

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In this paper, we propose the use of a cross-flow turbine for e tidal or wave power plant. This turbine can rotate in the same direction, even in reciprocating water or air flows produced by an oscillating water flow. This turbine has two symmetrical nozzle shapes around its axis. In order to investigate the feasibility of this kind of turbine the expriments were carried out in steady water flow. It is presented that the symmetrically shaped turbine can rotate in the same direction in reciprocating flows. A vortex is formed inside the runner similar to a cross-flow fan and asymmetry flow is produced. Its efficiency is about 54%. Improvement is expected by use of the experimental data for the condition inside the turbine.

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The "vortex design" method applied to an axial flow compressor stage has been extended to a diagonal flow impeller with high specific speed. For a given type of vortex flow, the through flow problem is solved by the streamline curvature method, and a blade element is determined on the basis of this solution. However, for any vortex type expect free vortex, an exit flow condition changes due to a secondary flow induced by vortices shed from the trailing edges. The given vortex type can be obtained by correcting this effect with a so-called secondary flow theory. The validity of this method has been examined in experiments for three kinds of vortex flow : free vortex type and constant tangential velocity types with or without correction of the secondary flow effect.

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In order to improve the performance of a diagonal-flow fan with low loading, the effects of solidity and aspect ratio of rotor blading have been investigated experimentally. With a decreasing aspect ratio, the effective operating range expands remarkably in the region of the lower flow rate, and the total pressure and efficiency increase there. In the case of higher solidity, the flow coefficient at stalling point changes little, notwithstanding the total pressure increases, hence a dip in performance characteristics becomes large. From the view-point of stable operation, lower aspect ratio and solidity are desirable. In addition, the validity of the present design method, which is extended from that of a high loading diagonal-flow fan, is examined.

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The authors' theory on the tip-clearance loss of centrifugal impellers is modified to include variation of gas density in the impeller. Furthermore, a relationship between two empirical parameters in the theory is derived to reduce freedom of adjustment. In order to compare experimental data in the literature with prediction, examination was made regarding accuracy of data and the way to determine the corresponding flow rates at different tip clearances. Fair agreement between data and prediction was observed. These examples demonstrated effect of various parameters on tip clearance loss as follows. The clearance loss of high pressure-ratio compressors is less than that of low pressure-ratio compressors if the tip clearance ratio at the impeller exit is given. The clearance loss becomes smaller as the flow rate is reduced and also at a reduced shaft speed in cases of high pressure-ratio compressors. The equations in the theory clearly show these tendencies.

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