一様流中における二次元物体の力学の数値的及び実験的研究
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概要
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一様流の中で流れに垂直に固定した対称軸の周りの二次元楕円柱の自励回転を渦糸近似法によって数値的に解析し, その結果を風洞及び水槽による実験結果と比較した。研究は自励回転状態と外部から一定回転速度で駆動した状態について行った。この数値計算の結果を可視化して回転翼後流渦の振舞を調べた。翼の慣性モーメントと厚み比の効果を考慮に入れて, 自励回転の成立条件を決定しその機構を明らかにした。自励回転の原動力は後退しつつある翼端に生じる強い付着渦によるものであることがわかった。カラー表示した渦度分布をアニメーションにして回転翼後流の渦の合体, 再配置, 相互干渉及び分裂の過程を時間的な可視化映像とした。
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