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西山 哲男, 松井 直樹, 貞広 勝
1986 年 52 巻 474 号 p.
493-500
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
ジャーナル
フリー
対称くさびキャビテーションの時系列解析による統計関数を通して,空洞形状,空洞内圧力および空洞抗力の変動特性全般が検討された.特に空洞の自励振動領域,遷移領域およびカルマンうず領域におけるフローパターンや周期変動性の一般的特質が解明されるとともに自励振動領域における空洞の変動エネルギ,変動強さおよび卓越周波数などが欠円翼形,円柱に関する既存結果と比較検討され,対称くさびの著しい特徴が指摘された.
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木村 雄吉, 小川 和彦
1986 年 52 巻 474 号 p.
501-507
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
ジャーナル
フリー
ちょう形弁に発生するキャビテーションの振動および騒音の特定な周波数帯に着目し,その周波数帯の振動および騒音の測定を行い,キャビテーション状態の評価を与えた.初生は特定周波数帯の振動が急激に大きくなることから判定できる.成長状態は特定周波数帯の騒音が急上昇することから判定することが可能である.撮影結果と測定結果を検討し,ちょう形弁に発生するキャビテーションの実用的な観点からの証価が可能であることを示した.
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松尾 一泰, 望月 博昭, 中村 達志
1986 年 52 巻 474 号 p.
508-513
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
ジャーナル
フリー
混合部にスローとを有する超音速エゼクタにおいて,二次流量がない場合,特定の作動条件のもとでは,エゼクタ内の流れの振動が起こる.本研究では,光学観察と圧力測定により,この振動現象を実験的に調べた.その結果,振動は,約3~6Hzの低周波振動の上に約100~150Hzの高周波振動が重なったものであることが明らかになり,一次ノズルからの噴流の挙動とそれに伴う二次集合胴圧力の増減によって,振動の物理的機構を説明した.
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小林 紘
1986 年 52 巻 474 号 p.
514-523
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
ジャーナル
フリー
大きな転向角を有する遷音速タービン翼列の非定常特性を明らかにするため,環状翼列を一定振幅,一定翼間振動位相差で強制加振し,振動翼面に作用する空力減衰力を調べた.十字ばねによる非定常モーメントと超小形圧力センサによる翼弦方向の非定常圧力分布の二つの同時測定により,非失速ねじりフラッタが遷音速量域で発生すること,ならびに空力減衰力に及ぼす,流出速度,無次元振動数の影響の重要性を明らかにした.
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岡島 厚, 杉谷 賢一郎, 溝田 武人
1986 年 52 巻 474 号 p.
524-531
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
ジャーナル
フリー
後流中に置かれた円柱の空力弾性的不安低振動の挙動を自由振動法による風洞実験により明らかにした.円柱間隔によりその不安定振動を分類し,その結果(1)円柱間隔の狭いS<3の場合には振幅の小さいうず励振が生じ,(2)円柱間隔S=3~5では,上流側円柱の後流うずによる強制振動の挙動を呈する.(3)さらに間隔の広いS>5の場合,後流中の円柱により新たに生ずるうずによるうず励振が生ずることを明らかにした.
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竹光 信正
1986 年 52 巻 474 号 p.
532-540
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
ジャーナル
フリー
非圧縮粘性流体の流れを解くための陰的差分解法を考察した.この方法は,各反復において,ナビエ・ストークス方程式に陰的条件を付加するという考え方に基づく,数値計算例として,二次元非定常ウォーマースレイ流れを計算し,田の方法によって得られた解との比較から,本方法の精度が保証された.
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熊谷 輝雄
1986 年 52 巻 474 号 p.
541-548
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
ジャーナル
フリー
低レイノルズ数における液体中の球形気泡周囲の流れに対して気液界面で速度と応力が接続するという条件のもとにオゼーンの式の一次解を求めた.それより誘導される気泡の抵抗則 C
D=16(1+R
e/8)/R
e がレイノルズ数0.01~0.3の低レイノルズ数の気泡周囲の流れがオゼーン一次解で良好に記述できることを確かめた.
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松藤 久良, 長谷川 英治
1986 年 52 巻 474 号 p.
549-556
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
ジャーナル
フリー
非圧縮粘性流体の三次元軸対称よどみ点流れにおける粒子と壁との衝突を理論的に調べた.相平面上の粒子の軌跡を調べ,粒子が壁に衝突するか否かの限界条件が,壁の近くでの粒子の速度が壁からの距離の一条に比例する場合であることを明らかにした.粘性流体の場合と完全流体の場合とで衝突の限界条件に大きな違いがあること,三次元の斜めよどみ点流れの場合にも三次元対称軸よどみ点流れの限界条件が適用できることを示した.
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辻 裕, 水野 修, 佐野 俊史, 森川 敬信
1986 年 52 巻 474 号 p.
557-563
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
ジャーナル
フリー
傾斜した平板に直径d=5mmの球を衝突させ,その飛距離からマグナス力の推定を行った.球の回転数の直接測定および飛距離に関する運動方程式の解との比較の結果,F
L= C
Lρ
2fu
2S/2 で定義される揚力係数C
LがC
L=(0.4±0.1)(dw)/(2u
r) で与えられることがわかった.ただし,この結果はレイノルズ数R
e(=u
rd/v)=800~2000, 無次元角速度Γ=(dw)/(2u
r)<0.7 の範囲で得られたものである.
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前田 昌信, 但馬 維昭, 菱田 公一
1986 年 52 巻 474 号 p.
564-569
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
ジャーナル
フリー
本報では,粒子形の測定範囲の拡大と精度の向上,同時に測定に必要な測定体積中を通過する粒子の位置の確認を簡単にする方法の開発に重点がおかれた.単色の He-Ne レーザ光学素を用い,直交する偏波面をもつ大小異径の測定体積を4光束によって得,目的を達成した.粒子の通過位置は中央にある小径の測定体積からの散乱光によって検知し,外側の大経の,そして中央部の光強度を均一化した光束によって粒径の情報を得ている.
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中村 育雄, 渡辺 崇
1986 年 52 巻 474 号 p.
570-577
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
ジャーナル
フリー
計算機を用い微分方程式を差分法で解く場合の,微分方程式からFORTRANコードを作成する一連の手順に,記述処理に適した計算機言語LISPを用いて自動化を試みた.そして実際に常,偏微分方程式を処理し,その実用性を確かめた.適用例として解いた,境界層外に逆圧力こう配がある場合の,軸流回転円すい体上の流れでは,回転の作用が大きくなると,はく離は生じなくなり,壁面せん断応力,熱伝達は増大することを定量的に示した.
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佐野 勝志
1986 年 52 巻 474 号 p.
578-584
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
ジャーナル
フリー
両吸込みうず巻ポンプの比速度n
sを160~380(m
3/min, m, rpm) の範囲で四とおりに変え,このn
sの違いによるポンプの幾何学的形状の変化がポンプの等価管路および共振時の脈動振幅に及ぼす影響を調べた.その結果ポンプ等価長さと,脈動していない状態のポンプの代表流路長さとの比は,n
sによらず1本の曲線で整理できること,脈動発生源の相当位置は,ケーシング舌部の位置とほぼ一致することなどを明らかにした.
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清水 幸丸, 久保田 喬, 中村 聡伸, 中村 彰吾
1986 年 52 巻 474 号 p.
585-592
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
ジャーナル
フリー
低落差水車の一つにS形チューブ水車がある.この形式の水車では吸出し管をS字形に曲げる.このS形吸出し管の模型を用いて内部の流動状態を詳細に調べた.そして,圧力回復性能との関係を検討した.また,直線形吸出し管との比較検討を行い種種の興味ある結果を得た.
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三宅 裕, 稲葉 武彦, 西川 義清, 野路 郁太郎, 加藤 哲朗
1986 年 52 巻 474 号 p.
593-601
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
ジャーナル
フリー
軸流送風機の低流量域特性改善法としてのエアセパレータの効果を前報に報告したが,本報ではその機構を考察するための送風機流路内の流れの計測結果を述べる.実験の結果,羽根車の施回失速の防止には羽根先端すきまからのもれ流れなどのために生ずるケーシング側での低相流速のうず領域を有効に除去しうることが重要であることがわかった.その目的のためにはエアセパレータは極めて有効であることが確かめられた.
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前川 博
1986 年 52 巻 474 号 p.
602-608
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
ジャーナル
フリー
水平軸風車の流れ場の三次元生を考慮できる方法として,プロペラの揚力線理論による Goldstein の解析解を利用した最適設計法を示した.本報では,2翼,3翼および4翼の場合について,必要な Goldstein 関数と風車用 Kramer 図など設計に必要な図表を作成し,具体的に設計手順を示した.そして,その設計法に従って,風車翼を設計し風車幾何学形状を調べるとともに,風車模型試験を行って設計法の適用生を調べた.
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赤木 新介, 内田 完司, 武村 資文
1986 年 52 巻 474 号 p.
609-616
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
ジャーナル
フリー
油送船などの高粘性流体を満たしたタンクを加熱する際における自然対流の数値シュミレーションを行った.タンクを二次元とし,流体の粘性は温度の関数と考えて差分法により解析し,温度分布,流速分布などを求めた.レーレー数10
4,10
8の範囲で種種の加熱面配置が温度分布や流速分布に及ぼす影響を調べ,併せて壁面からの放熱に対するヌセルト数などを求めた.これらの結果によりこの種の電熱設計に対し,有効な指針を得た.
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木村 照夫, 部谷 尚道, 竹内 正紀, 磯見 英明
1986 年 52 巻 474 号 p.
617-625
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
ジャーナル
フリー
互いに混ざり合わない流体が成層する密閉容器内の自然対流伝達現象を,種種の界面高さをもつ流体の2種類の組合せに対する実験および差分法による数値解析により明らかにした.成層流体では界面を横切る熱量が存在し,その結果角流体領域の加熱面,冷却面の熱伝達係数は異なる.これらは各流体領域の縦横比(界面高さ)および流体の組合せに大きく支配されることを詳細な温度場と関連付けて説明した.
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小宮山 淑方, 三上 房男, 奥井 健一
1986 年 52 巻 474 号 p.
626-635
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
ジャーナル
フリー
管軸が水平または傾斜する正方形管の一様熱流速をうける層流強制対流熱伝達におよぼす浮力の影響を P
r=0.3~400 の流体について,数値解析により調べた.浮力の作用により一対の二次流れ渦のほかに,曲りく形管の場合と同様な付随渦の発生・消滅・再発生が得られた.付随渦の初生の臨界値は軸方向浮力に依存しないことを P
r=0.7 について示し,プラントル数P
rが付随渦の初生・再発生の臨界値におよぼす影響を調べた.
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島田 子八, 熊谷 哲, 武山 斌郎
1986 年 52 巻 474 号 p.
636-643
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
ジャーナル
フリー
回転円柱表面にスリットを有する凸起を取りつけ,エネルギ損失の少ない凸起により熱伝達の促進を得る研究を行った.その結果本研究で定義した温度境界換算厚さとスリット高さの等しい場合に熱伝達が良くなることがわかった.また,エネルギ損失数が高くなるとかなり大きなスリットをもつ突起が効率的に熱伝達を促進できることがわかった.
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福田 匡, 東海林 泰夫
1986 年 52 巻 474 号 p.
644-649
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
ジャーナル
フリー
内経0.0416の水平管における常温常圧下の空気・水・けい砂系および石灰液化実験装置を使った内径0.0109mの水平管における高温高圧下の水素・溶剤・微粉炭系三相流の圧力損失を測定した.その結果三層流を気体とスラリの擬似二相流と見なして, Lockhart-Mar-tinelli の方法を適用すれば圧力損失の無次元表示が可能と判明した.また三層流の伝熱達係値は測定値にばらつきが多いもののスラリのみを流した場合とはほぼ同じであった.
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中川 勝文, 間宮 尚久
1986 年 52 巻 474 号 p.
650-656
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
ジャーナル
フリー
膨張波が減圧沸騰を伴いながら伝ぱする現象において,気泡核の生成機構とその気泡の成長過程の解明が期待されている.そこで本論文では,低沸点液体中に不活性ガスを気泡核として注入した後,蒸発現象による気泡の成長を伴う気泡流中を伝ぱするこの膨張波につき基礎的に研究した.蒸発現象において重要な液相中での伝熱現象を液体の非定常熱伝導によると考え,膨張波の挙動を理論的,実験的に明らかにする.
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野村 修身, 江畑 儀弘, 小塚 健
1986 年 52 巻 474 号 p.
657-662
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
ジャーナル
フリー
マグネシアセラミックスと銅板をろう材を使用せず直接に接着したものは,耐熱性および機械的強度がすぐれている.しかし,この接着層はかなりの熱抵抗がある.この熱抵抗の主原因を解明した.その結果,接着面に存在する亜酸化銅層が,熱抵抗の主な原因であり,その厚さは,接着温度および接着時間と,ほとんど無関係である.実効の接着面積は,気泡などにより,みかけより小さくなっており,これが,熱抵抗のばらつく主原因である.
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田熊 昌夫, 前沢 三郎, 槌田 昭
1986 年 52 巻 474 号 p.
663-671
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
ジャーナル
フリー
本研究は三相密閉形サーモサイホンに少量の非凝縮生ガスを加え作動させた場合の温度特性に与える諸因子の影響を,一次元拡散界面モデルに乱流拡散を考慮して検討したものである.その結果,熱輸送量が大きくなり乱流蒸気流が生じると非凝縮性ガスの分布層と拡散領域の幅が広くなり,また高い管内レイノルズ数のもとでは管壁の熱伝導率の影響がほとんど見られなくなり,乱流拡散の影響が大きくなることがわかった.
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川口 修, 秋山 浩志, 能登 隆, 菊地 一夫, 徳岡 直静
1986 年 52 巻 474 号 p.
672-679
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
ジャーナル
フリー
電わい素子を用いた液滴生成装置による微小燃料液滴を,電気的に加熱した一様気流中に投入し,その着火遅れ,およびその後の燃焼過程について詳細に測定できる実験装置を作成した.そして設定気流温度,ガス組成の異なる幾つかの条件で試行実験を行い,直径が110μmより190μmのn-ヘプタン液滴の着火遅れを求め,火炎観察を行って,実験装置の有用性を確認した.
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榎本 良輝, 古浜 庄一
1986 年 52 巻 474 号 p.
680-687
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
ジャーナル
フリー
前報の薄膜形熱電対のまわりは断熱と仮定した結果にひきつづき,前報で導いた階差式を拡張して薄膜形熱電対を内燃機関の燃焼室壁へ埋めこんだ際の定常および非定常温度場内における薄膜形熱電対内温度分布を求め,その結果,燃焼室壁面瞬間温度および瞬時熱流速を高速度に測定する薄膜形熱電対作製上の指針を示すことができた.
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村上 顕, 西田 恵哉, 新井 雅隆, 廣安 博之, 梶山 康一
1986 年 52 巻 474 号 p.
688-696
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
ジャーナル
フリー
直接噴射式ディーゼル機関のシリンダ内における吸入空気流動について,定常流試験装置とLDVを組合わせ解析を行った.スワール流のもつ角運動量流速から,スワールの推移の要因を明らかにした.また,スワール乱れの推移によると,機関性能の優劣はシリンダ径の1~2倍ほど下流における結果からは説明できず,シリンダ径の0.6~0.7倍までのシリンダヘッドに近い領域における結果によって説明することができた.
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片岡 克己, 平子 善夫, 橋岡 仁
1986 年 52 巻 474 号 p.
697-704
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
ジャーナル
フリー
液体燃料と空気で作られる火花点火機関用混合気の濃度を,サンプリング弁とガスクロマトグラフを用いる方法で測定した.混合気濃度は空気と燃料の定量分析によって求まるが,通常は複数のガスクロマトグラフに試料ガスを注入しなければならない.本報では試料用カラムを中途分岐することによって試料ガスを二つの検出器に導き,1回の試料注入により同時に空気を燃料を定量分析した.
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小林 廉徳
1986 年 52 巻 474 号 p.
705-712
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
ジャーナル
フリー
ヒートパイプの作動原理を拡張した新しい熱力学サイクルを提案し,このサイクルを用いた熱機関の特徴を議論した.このサイクルは作動流体の飽和液体と飽和蒸気の曲線で囲まれた領域で完結する二つの断熱変化と二つの等容変化で成り立つ.熱機関としては,熱シャッタという機構で機械的に蒸気凝縮による圧力変動をじゃっ起させることにより,低温度領域で,しかも低温度差(あるいは),低圧力差のもとで動作させることが可能である.
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小林 紘
1986 年 52 巻 474 号 p.
713-721
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
ジャーナル
フリー
The controlled-oscillated annular cascade test facility was developed in order to study unsteady aerodynamic characteristics of annular cascade in a transonic flow and at high reduced frequencies, for clarification of a cascade flutter and a forced vibration in tubomachinery. To satisfy two conditions, Freon gas is used as a working fluid and a novel machanical oscillatory system was developed, which can harmonically forced-oscillate all 16 blades in an annular cascade up to 500 Hz, to measure aerodynamic damping in both domains of aerodynamic stability and unstability of a cascade. This paper places an emphasis on the establishment of experimental technique for unsteady aerodynamic damping measurement in transonic flow and at high reduced frequencies, including characteristics of the test facility and auxiliary measuring instruments which are a sound velocity measuring apparatus of Freon gas, a schlieren system for visualization of annular cascade flow, and an apparatus measuring frequency response characteristics for a thin tube-pressure transducer measuring systems.
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鹿毛 一之, 松尾 一泰, 川越 茂敏, 永武 実, 神田 健
1986 年 52 巻 474 号 p.
722-726
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
ジャーナル
フリー
The stagnation state of the flow induced by unsteady expansion waves is dependent on the strength of the expansion waves. Therefore, even if the initial condition in the supply tube of a Ludwieg tube is the same, the stagnation state of the flow in the test section varies with the Mach number of the flow in the supply tube. In the present paper, the starting process of a transonic Ludwieg tube with a quick-opening valve upstream of the test section was experimentally investigated over a range of the throat area of the nozzle, which is uniquely related to the Mach number of the flow in he supply tube. Based on the results of the pressure measurements, wave diagrams showing the starting process were presented, and the effects of the Mach number of the flow in the supply tube on the starting process were clarified by the consideration of the flow rate in the plenum chamber.
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中山 泰喜, 青木 克已, 太田 紘昭, 荻野 弘彦
1986 年 52 巻 474 号 p.
727-732
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
ジャーナル
フリー
Fluidic Watering device was developed, to which self-oscillating phenomena are applied, and which has very simple structure. This device was named vortex chamber oscillation device. The jet is controlled only by a circular vortex chamber, and self-oscillation occurs by the pressure difference of the left and right parts of the vortex chamber. by the momentum balance of main jet, the critical pressure difference to switch the jet left and right was calculated. By the difference of the mass of air flow into the chamber through an air hole and flow out accompaning the jet, the time required for reaching the critical pressure was calculated, and the oscillation frequency was determined. This watering device attains appropriate size of water drops and uniform water distribution. This device was used for the SHINKANSEN to melt the snow on the tracks and the roofs of stations, and good results were obtained.
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谷口 清一, 宮越 勝美, 堂田 誠治
1986 年 52 巻 474 号 p.
733-739
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
ジャーナル
フリー
The characteristics of the fluid forces acting on a two-dimensional circular cylinder were experimentally investigated when the cylinder was influenced by the comparatively thin wake of a slender rod installed upstream of the cylinder. The location where the time-mean lift attained its maximum value had a linear relationship with the half width of the wake. The flow pattern around the cylinder and the characteristics of the fluid forces became those of the critical Reynolds number when the lateral distance between the cylinder and rod approached zero, even when the flow pattern in a uniform flow of the same Reynolds number was one of the subcritical regions.
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山田 広也, 中村 育雄, 山下 新太郎, 矢野 治久
1986 年 52 巻 474 号 p.
740-745
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
ジャーナル
フリー
Measurements are presented of the mean flow and turbulence properties of threedimensional wall jets injected form a circular nozzle located adjacent to a wall into the turbulent boundary layers, with and without or adverse pressure gradient and a quiescent fluid. The maximum velocities of the wall jets in the boundary layers decrease more slowly toward downstream than in the quiescent fluid, and also these inverse values grow not linearly with the axial distance. The half-widths in the normal and spanwise directions to the wall, L
y and L
z, are considerably small in the wall jets injected into the boundary layers in comparison with those into the quiescent fluid. The variations of the maximum turbulent intensities are discussed in connection with those of twodimensional wall jets, with and without wall flow. The patterns of the isopleths of the mean velocity and turbulent intensity are exhibited.
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山辺 春雄, 武本 行正, 山田 日出夫
1986 年 52 巻 474 号 p.
746-751
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
ジャーナル
フリー
The steady driven flow of an incompressible viscous fluid in a two-dimensional square cavity is numerically calculated using the finite difference method proposed by B. P. Leonard. The governing Navier-Stokes equations in the streamfunction-vorticity form are discretised on the nonuniform staggered mesh by the third order sheme, and the resulting equations are iteratively solved. The calculation is performed for the cavity flow at Reynolds numbers up to 5×10
4. The results obtained are confirmed to be consistent with those which have been found using known second order methods. When the Reynolds number increases above 10
4, the corner separation flow regions continue to gradually extend, and correspondingly each eddy contained in the regime of the upstream base corner of the cavity, is susceptive to influences of the primary flow, the eddies contained in that region become much deformed in comparison with those in other corner regions.
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角田 勝, 須藤 浩三
1986 年 52 巻 474 号 p.
752-757
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
ジャーナル
フリー
The axial velocity of a laminar, fully-developed pulsating flow in curved circular pipes has been measured by means of a laser doppler velocimeter in a wide range of various parameters, i.e. radius ratio of pipes R/a, mean Dean number D, Womersley number α and flow rate ratio η. The experimental results agree well with the solutions of the numerical analysis. The instantaneous velocity measured is classified into time-mean and varing components, and the effects of parameters on them are discussed. Explanations are given for the complicated behavior of the curved pipe pulsating flows.
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三宅 裕, 梶島 岳夫
1986 年 52 巻 474 号 p.
758-764
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
ジャーナル
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Fully-developed turbulent flow in a rotating channel is simulated numerically by means of the technique of Large Eddy Simulation (LES). It is intended to supplement the difficulty of experiments of this type of flow with numerical analysis. LES was successfully applied and reasonably reproduced notable features of the effects of Coriolis force on the turbulent flow and its structure. Namely, stabilization of the flow on the suction surface and the intensification of turbulence on the pressure surface by Coriolis force was confirmed. Also, modification of the time averaged flow due to the above effect was demonstrated in detail. It is also suggested that the model used in LES in a very low intensity turbulence should be improved.
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三宅 裕, 梶島 岳夫
1986 年 52 巻 474 号 p.
765-771
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
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Characteristics of the structure of turbulent flow in a rotating channel have been investigated numerically using Large Eddy Simulation (LES). The authors' previous paper reported successful prediction of the global effect of Coriolis force by simulation. In this paper, attention is focused on the behaviour of large eddies, and the mechanism of production of turbulence under the action of Coriolis force is discussed. LES is confirmed to be useful in simulating actual turbulent eddies to obtain information which is difficult to get experimentally. It is suggested that, in the Coriolis force field, the so-called "sweep" and "eject", which make a positive contribution to the production of Reynolds stress and turbulent energy, are intensified, while contribution of "interaction" varies little, on the pressure surface side. Contrarily, on the stabilized side, the streak structure, which is closely associated with the production of turbulence, is observed to disappear.
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田中 宏, 長谷川 泉
1986 年 52 巻 474 号 p.
772-776
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
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This paper describes an experimental investigation of the pressure reduction, which is initiated by the sudden discharge of compressed air from a long pipe to the atmosphere. The experimental apparatus consists of a combination of pipes, which have two kinds of bore (27.6 mm and 35.7 mm), three of lengths (222 m, 333 m and 410 m) and six orifice ratios. It has been made clear that the initial amount of pressure reduction at the open end increases linearly with the orifice ratio and the strength of the rarefaction wave attenuated exponentially with the distance from the open end of the pipe. The time for pressure reduction ratio ξ=0.17 at the closed end of the pipe whose bore is 35.7 mm is shorter than for a 27.6 mm pipe. when the orifice ratio is greater than 0.2.
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小嶋 英一, 品出 正昭, 西牟田 智士, 村山 茂樹
1986 年 52 巻 474 号 p.
777-784
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
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A practical mathematical model capable of predicting the dynamic strains in a finite length straight pipe subject to waterhammer has been investigated. The membrane shell theory neglecting the radial inertial force is employed and calculated numerically by the "two step Lax-Wendroff method" after having transformed its displacement equations of motion into equations of conservation form on strain and particle velocity. An experimental equations of motion into equations of conservation form on strain and particle velocity. An experimental investigation is carried out for the two oil-filled straight pipes whose boundary conditions are open-fixed / closed-fixed and open-fixed / closed-free, and pressure fluctuations and axial and circumferential dynamic strains are measured. The free, and pressure fluctuations and axial and circumferential dynamic strains are measured. The experimental and analytical results are discussed in detail, then the present mathematical model and calculative method are found to be sufficiently appropriate to evaluate the dynamic response of the pipe wall.
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高城 敏美, 岡本 達幸, 大谷 昭博
1986 年 52 巻 474 号 p.
785-789
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
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The laser Rayleigh scattering is applied for the time and space resolved detection of gas concentration, and it is combined with laser Doppler velocimeter (LDV) to make a simultaneous measurement of concentration and velocity. The time-mean and fluctuation concentration were detected in a turbulent jet of CO
2 surrounded by a N
2 stream, and the statistical properties, such as intensity, probability density function and power spectrum of the concentration fluctuation, were obtained. Simultaneous measurements of velocity and concentration were performed in the turbulent jet to demonstrate the feasibility of simultaneous detection.
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富田 侑嗣, 沈 能耀
1986 年 52 巻 474 号 p.
790-794
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
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A direct numerical simulation of particle motion in horizontal pneumatic lines was carried out using a computer by considering the collision between he particle and the wall and that between particles. The collision between the particles was dealt with by sing the influence region for each particle. The influence upon the flow pattern of particles of air velocity, solid loading, heterogeneousness of the particle size and feeding manner of the solid were examined. the heterogeneous flow was formed when the collision between the particles was considered in the case of different sized particles.
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柏木 孝夫, 伊藤 伸治, 黒崎 晏夫, 加藤 俊春
1986 年 52 巻 474 号 p.
795-800
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
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A computer simulation taking into full consideration the effect of heat and mass transfer characteristics in heat exchangers has been developed in order to predict the performance of the absorption-type heat pump for temperature boosting of waste heat. The simulation model adopted here is single-stage with a lithium bromide-water system, being common for practical use. The calculations were carried out until the sufficient degree of convergence was obtained for the thermodynamic equilibrium at all the heat exchangers forming the absorption-type heat pump system. The results show that the temperature boost increases sharply with an increase of the waste heat temperature. The same tendency can be seen when the temperature of the cooling water flowing into the condenser becomes lower. It should be noted from these results that the temperature boost can be related only to the mean concentration of the absorbent solution between the inlet and outlet of the absorber. Furthermore, efforts were made to obtain information about the most essential heat exchanger which predominates the absorption cycle from the point of temperature boost. It is shown that the heat and mass transfer characteristics in the absorber are most sensitive for the temperature boost of all the heat exchange and the development of a more efficient absorber should be highly important.
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大島 茂, 市川 常雄
1986 年 52 巻 474 号 p.
801-806
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
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Many hydraulic poppet valves used are actually composed of a poppet and a set whose angles are different from each other. In order to make cleat the effect of the difference between both angles, the flow characteristics, thrust force performance, critical pressure for cavitation occurrence and the noise level were investigated by using several seats with different angles. As a result, when the cross-sectional area of the restriction was expanding from the inlet to the outlet, cavitation occurred at the inlet more easily, and remarkable changes happened in the flow and the thrust performance with cavitation occurrence. Also, a loud noise with a high frequency sound was emitted in the same condition.
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富田 幸雄, 石橋 幸男, 須藤 浩三
1986 年 52 巻 474 号 p.
807-812
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
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The purpose of this study is to investigate the basic properties of a ferrofluid in a magnetic field. Using capillary nozzles which have various diameters, the behavior and the droplet formation of a water-based ferrofluid jet in a magnetic field perpendicular to the flow direction are experimentally examined. Then, the factors greatly influencing the liquid column length and the droplet spacing of ferrofluid jets ejected from capillary nozzles are found by using dimensional analysis.
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田原 晴男, 真鍋 明, 岩崎 仁, 中村 誠
1986 年 52 巻 474 号 p.
813-817
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
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The required NPSH (net positive suction head) of a pump with an inducer is determined by the suction and total head performance of the inducer and the suction performance of the pump. The authors have indicated that the influence of the performance mentioned above on suction performance in combined operations depends on the pump discharge. The operating discharge range of the pump with an inducer is divided into three parts, in which the total head decrease occurs in the inducer and/or pump sections. In this report, the influence of the suction performance of the inducer and pump on suction performance in combined operations is investigated, and a method is suggested to predict the suction performance of the centrifugal pump with an inducer over the whole operating discharge range. The predicted results are compared with the results obtained experimentally.
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藤井 哲, 小田 鴿介
1986 年 52 巻 474 号 p.
818-821
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
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Condensate inundation for forced convection condensation on a vertical row of horizontal tubes settled in a downward vapour flow is analytically solved by applying an approximate method of Shekriladze and Gomerauri for a single tube to the authors' previous inundation models. The decrease of the heat transfer coefficient duet to condensate inundation is predicted to be more remarkable than the case of gravity controlled condensation, if the fraction of condensate spreading over tube surface, ξis much smaller than that for gravity controlled condensation.
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藤井 哲, 小田 鴿介
1986 年 52 巻 474 号 p.
822-826
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
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A new equation is derived correlating experimental results for steam by Nobbs-Mayhew, and for refrigerant 21 by Kutateladze et al., concerning condensation heat-transfer on horizontal tube bundles. The method of deriving the equation is an extension of the traditional method, which was improved by the authors. The accuracy of the present equation is almost the same as that of McNaught's equation, if adequate relationships concerning two-phase forced convection heat-transfer to respective substances are applied to the latter equation.
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小山 繁, 渡部 正治, 藤井 哲
1986 年 52 巻 474 号 p.
827-834
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
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The gravity controlled film condensation of saturated and superheated binary vapour mixtures on a vertical plate is theoretically treated. Similarity solutions are numerically obtained for ethanol-water and air-water mixtures. It is revealed that he buoyancy force due to temperature difference is important as well as due to concentration difference and convective heat transfer is appreciable for superheated vapour and that the temperature distribution in the vapour boundary layer is markedly affected by the diffusion flux toward the vapour-liquid interface. New correlation equation of heat and mass transfer are derived from the numerical results. These equations can be reduced to the equations of condensation of saturated and superheated pure vapours, simultaneous heat and mass transfer for very small diffusion velocity, and single-phase free convection.
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門出 政則, 楠田 久男, 上原 春男, 藤代 恵介
1986 年 52 巻 474 号 p.
835-840
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
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An experimental study has been made of saturated boiling heat transfer in a narrow space (S=1.4-3.2 mm) at atmospheric pressure, in which the vertical heated surface (10 mm long, 20 mm wide) is located on one side and bubbles are forcibly infected at designated periods above 0.5 sec. The experiment shows that at low heat fluxes, the heat transfer depends on the bubbles injected but at high heat fluxes, it depends on a fraction of a lump of the bubbles generated on the heated surface in place of the bubbles injected. In addition, heat transfer coefficients are proportional to the reciprocal of the square root of the period at which the bubble infected at low heat fluxes, or the lump of bubbles at high heat fluxes, passes through the heated surface.
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黒崎 晏夫, 佐藤 勲
1986 年 52 巻 474 号 p.
841-849
発行日: 1986/02/25
公開日: 2008/03/28
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This paper presents the theoretical study concerning the effects of circumferentially nonuniform heating on the heat transfer characteristics and the temperature distributions of walls for gas flow in a horizontal rectangular duct ; a virtical side wall was uniformly heated and the other three walls were insulated. As an initial step of the study concerning the effect of nonuniform heating on heat transfer, the flow in a duct was assumed to be laminar, and radiation heat transfer was neglected. The numerical solution enabled distributions of mean Nusselt number on heated wall and wall temperatures to be determined. The mean heat transfer coefficients for the nonuniformly heated case are higher than the one for uniformly heated case, even when buoyancy effects was neglected. From the point of view of engineering, the relation between the mean Nusselt number and modified Greatz number for nonuniformly heated rectangular duct was proposed. Buoyancy effects on heat transfer were also evaluated. The secondary flow due to buoyant force evidently enhances the heat transfer, while it increases the friction factor. The maximum wall temperature in each cross section for nonuniformly heated case is higher than the one for uniformly heated case.
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