可視化情報学会論文集
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35 巻 , 10 号
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  • 日下 秀之, 湯口 成一郎, 田中 学
    35 巻 (2015) 10 号 p. 29-35
    公開日: 2015/10/30
    ジャーナル フリー
    本研究は曲がり管内振動流に誘起されるカオス混合の可視化を目的とする.直径10 mm, 管長314 mmの曲がり管内振動流を商用流体解析ソフトFluentを用いて計算した.作動流体は水,流れは三次元,層流,非定常,非圧縮を仮定した.曲がりの効果を検討するため,管の曲率比a/b を0.0125~0.075,振動周波数f を0.5~2.0 Hzと変化させた.流体混合のパターンの可視化のため流れに追従する微小粒子の軌跡を計算した.カオス的な流れの特徴を調べるため,最大リアプノフ指数を算出した.可視化された流れのパターンは,半径方向及び管軸方向の断面において流体の引き伸ばしと折りたたみを伴う特徴的な流体混合のパターンを示した.また,粒子が描く線長はa/b の増加及びf の減少に対して増加した.最大リアプノフ指数の平均値はすべての条件で正の値となり,線長に応じて変化した.この結果は曲がり管内振動流によって誘起される流れがカオス的であることを示すものである.
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  • 石出 忠輝, 清治 慎介, 石川 弘之, 永沼 和也, 藤本 純香, 藤井 亮, 前野 一夫, 下山 幸治, 大林 茂
    35 巻 (2015) 10 号 p. 37-43
    公開日: 2015/10/30
    ジャーナル フリー
     近年災害時における状況確認,沿岸監視,テロ現場での情報収集等を目的として,小型飛行体(MAV : Micro Air Vehicle)の研究開発が盛んに行われている.MAVに要求されている外形サイズ,飛行及び作業形態は,現存の航空機と異なるものであり,革新的な技術開発が必要とされる.本研究では,ステンレス製楕円翼を風洞内でヒービング運動させ,6分力ロードセルを用いて翼厚及びヒービング運動条件が空力特性に与える影響を調査した.さらに模型に組み込まれているエンコーダ出力を基に,特定のヒービング角度で計測を行うPIVトリガー計測システムを構築し,空力特性と前縁剥離渦の挙動との関連性について調査した.その結果,ヒービング振幅,板厚を変化させると,空力特性が変化し,固定翼と比較し良好な特性を示す組合せが存在する事が示された.また,優れた空力特性を示した羽ばたき条件におけるPIVトリガー計測を行った結果,ダウンストローク時において下面からのまき込み渦をきっかけにして,大規模な前縁剥離渦が翼上面近傍に長い間存在している事が確認できた.さらに流体力とPIVの同時計測を実施し,薄翼においてヒービング運動と揚力変動の位相が45°ずれており,前縁剥離渦が翼上面近傍に存在している間,揚力が増加する事が示された.
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