乱流工学.PDF

乱流工学 機械工学系 飯田明由 講義内容 乱流（非定常ランダムデータ）の数学的な扱い 非定常データの統計処理 非定常流れ計測の具体例 乱流の工学的応用1 （自動車の空力設計） 乱流の工学的応用2 （空力騒音） 流体計測技術 ピトー管，熱線流速計，ＬＤＶ，ＰＩＶ，ＰＳＰ，可視化 数値流体解析技術 2010 乱流工学 2 流体力学の研究アプローチ 理論解析 モデル化、数理化 線型安定論，統計理論 乱流理論，非線型解析 …. 風洞実験，水槽実験 差分法、有限要素法 ，野外実験，PIV， 、LES，DNS，オイラ LDV，HW，可視化 ー法、渦法、ボルツ マン…. …….. 現象の発見 実験解析 数値解析 現象解明 2010 乱流工学 3 実験流体力学の醍醐味 好奇心、失敗の蓄積 予測に反した結果：自然から学ぶ 感性、驚き：イノベーション 計測の原理を知る 生のデータから学ぶ 流体現象の本質を学ぶ 北海道工業大学 豊田先生のスライドから 2010 乱流工学 4 レオナルド・ダビンチ 水流や渦の詳細なスケッチ ヘリコプターや 飛行機の原理 渦の中心と周囲の違い 1452-1519 2010 乱流工学 5 非定常ランダムデータの数学的な扱い 2010 乱流工学 6 非定常ランダムデータ 時間とともに変動する流れを「非定常流」と呼ぶ．低Re 数流れを除 けば，工学上重要な流れはほとんどが非定常流である． •変動する流体力が構造物に強い力を及ぼす 橋梁や超高層建築物などの構造物の渦励振，Flutter, Galloping．． • 熱伝達や物質拡散が桁違いに促進されることがある 2010 乱流工学 7 層流と乱流 非定常流は定常流からの類推を使うと理解しやすいが，非定常流 特有の性質には十分注意しなければならない．複雑な非定常流（乱 流）は直感的な理解が大変難しい． 層流境界層層 乱流境界層 層流境界層と乱流境界層 違いは？ 熱伝達率の違いはどこから来るのか？ 2010 乱流工学 8