ボルテックスジェネレータによる噴流制御

半デルタ翼形状のボルテックスジェネレータによる
軸対称噴流の時空間発展の制御に関する研究
噴流…オリフィスやスリットから流体が噴
出する現象
空調、推進、燃焼、物質混合などの用途で
多岐に渡り用いられる
制御手法として
主流方向に回転軸をもつ縦渦を
噴流制御の手段として使用する
Jet axis
デルタ翼上から発生する縦渦[1]
レーザにより可視化された噴流
機器の使用状況・使用環境に合わせて
流れ場を最適化(周囲流巻き込み等)
低環境負荷・高パフォーマンスの実現
実験装置とVG
研究目的
半デルタ翼形状の渦発生器(Vortex
Generator, VG)を噴流の初期せん断層に
挿入して流れを制御し、その効果を実験的
に検証する
[1]:大阪府立大学 小型宇宙機システム研究センター
http://ameblo.jp/sssrc/entry-10597918089.html
実験結果
主流方向平均速度(噴流出口直後,x/d = 2.0)
Without VGs
With 6 VGs
VGとVGの隙間で速度の大きい領域が拡大
h
Vortex Generator
Pressure side
60°
Flow
流量変化
5
30°
4
Flow
Q/Q0
Suction side
軸対称噴流出口概略図
Without VGs
With VGs
3
2
1
噴流出口直径に対する
VG高さの比
h/d = 0.125
噴流出口速度
UJ  10 m/s
噴流出口レイノルズ数
ReJ = UJd/
= 20,000
6つのVGを取り付けた場合と何もない場合
で速度場を比較する
0
5
x/d
10
15
出口直後で流量増加、出口遠方で流量減少
今後の研究方針
VGの形状・数量・設置位置などを変化させて、
流れを熱線流速計や染料による可視化により
物理現象を調査する