PIVを用いたダブレット流(吹出しと吸込みからなる同軸噴流)の拡散制御に関する研究:乱流特性値

Abstract

A doublet flow or coaxial flow consisting of injection and suction flow, is proposed for the purpose of diffusion control of a circular jet. The doublet flow was examined experimentally by using PIV (Particle Image Velocimetry). In this paper, in order to clarify the cause of the diffusion phenomena, the turbulent characteristic values over the full flow field were examined. As a result, it was found that as the velocity ratio of the suction velocity to the injection velocity and/or the diameter ratio of the suction pipe to the injection pipe increase, the Reynolds stress increases around the free shear layer as does the fluctuating velocity. From the above mentioned phenomena, it was found that the promotion of the diffusion on the doublet flow is caused by the vortex structures.

円形噴流の拡散を制御する目的で、ダブレット流すなわち吹出し流と吸込み流からなる同軸流を提案した。ダブレット流を粒子像速度法(PIV)で実験的に調べた。拡散現象の原因を明かにするために、本研究では流れ場全域についての乱流特性値を調べた。その結果、吹出し速度に対する吸込み速度の比、または吹出し管に対する吸込み管の直径比、あるいはこれら両者の増大とともに、レイノルズ応力が、変動速度と同様、自由せん断層周囲で増大することを見出した。これらの現象から、ダブレット流における拡散の促進は渦構造に起因することが判明した。