タイトル（掲載誌）航空宇宙技術研究所特別資料 = Special Publication of National Aerospace Laboratory
一般注記航空宇宙技術研究所 27-29 Sept.2000 東京 日本
National Aerospace Laboratory 27-29 Sept.2000 Tokyo Japan
高レベルの主流乱れの影響を受ける層流境界層中において層流から乱流への遷移を予測する方法を検討した。このような条件下では、層流境界層は乱流へと急速な崩壊を示すと考えられる。幅1.2m、高さ0.8m、長さ7mの試験部を備えた風洞で水平試験板を用いて実験を行った。流れの可視化と熱線計測法を使って撹乱流れ場の特性を調べた。実験結果は、乱流への崩壊前の支配的な撹乱は低・高速の流れ方向ストリークであること、およびストリーク構造が乱流斑点に崩壊することを示した。遷移前の境界層内の変動速度場は主流乱れの振動数よりもかなり低い極低振動数であることが分かった。流れ方向撹乱速度は境界層の中間に最大値を有している。崩壊直前に、流れ方向変動の2乗平均平方根値は主流値の約10%に達する。低・高速ストリーク間の振幅差は局所速度の40〜50%以上であり、スパン方向に強い変曲分布を作る結果となる。
Prediction method of the transition from laminar to turbulence in the laminar boundary layers subjected to high levels of free stream turbulence was experimentally investigated, because under these conditions laminar boundary layers are considered to exhibit a rapid breakdown to turbulence. The experiments were carried out in a wind tunnel equipped with the test section of 1.2 m-wide, 0.8 m-high and 7 m-long using the horizontal test plate. Flow visualization and hot wire measurement were used to characterize the disturbance flow field. The experimental results showed that the predominant disturbances before breakdown to turbulence were longitudinal streaks of high and low velocity, and that the streaky structures were to breakdown into turbulent. The fluctuating velocity field in boundary layer before transition was found to have very low frequencies much lower than that of the free stream turbulence. The streamwise disturbance velocity has its maximum in the middle of the boundary layer. Before breakdown, the rms-value of the streamwise fluctuations reached about ten percent of the free stream value. It is indicated that the amplitude difference between low and high speed streak is larger than 40 to 50 percent of the local velocity, resulting to create strongly inflectional profiles in the spanwise direction.
資料番号: AA0028637002
レポート番号: NAL SP-48T
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連携機関・データベース国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）
提供元機関・データベース宇宙航空研究開発機構 : 宇宙航空研究開発機構リポジトリ