密閉容器内の軸対称渦崩壊の数値シミュレーション : 第1報, 渦崩壊発生の限界レイノルズ数および発生位置
スポンサーリンク
概要
- 論文の詳細を見る
Numerical study is performed on the steady axsymmetric vortex breakdown within a cylindrical container with a rotating top lid. The cylindrical container is filled with incompressible viscous fluid and the swirling flow is driven in the container by the top lid rotating at a constant anguler velocity. This flow problem is governed by a combination of two non-dimensional physical parameters, i.e., the Reynolds number Re and the container aspect ratio h. In the past experimental studies, the occurrence of vortex breakdown is known to be confined in a narrow range of h and Re and the region diagram of vortex breakdown was constructed. In the present numerical investigation, the region diagram is reconstructed for the first time by the numerical computation. The axisymmetry of the flow is assumed and the resulting system of governing equations are solved by the Ψ-Ω method. The comparison of the present region diagram obtained for the steady solutions and that obtained experimentally by Escudier exhibited good agreement. This cross check of limiting Re values for the occurrence of vortex breakdown confirms the reliability of both computational method and the experimental methodology. Based on the present numerical solutions, the locations of stagnation points for various aspect ratio h are calculated as functions of Re and these values are also compared with available experimental data. The outcome of present comparison confirms the belief that the steady vortex breakdown within a cylindrical container is actually axisymmetric. Further argument will be discussed in the proceeding studies.
- 一般社団法人日本機械学会の論文
- 2000-03-25
著者
関連論文
- 波動音響に対するシンプレティック時間積分法の最適化 (オイラー方程式の数理 : 渦運動と音波150年)
- 容器回転を伴う円筒容器内の渦崩壊に関する研究(流体工学,流体機械)
- 音響問題における差分法を用いたインパルス応答解析予測手法の検討 (非線形波動現象の数理と応用)
- マルチ・シンプレクティック法の計算音響への適用 (非線形波動現象の数理と応用)
- 333 共・反回転する密閉円筒容器内の旋回流の数値解析
- 音響計算用のコンパクト空間差分 : シンプレクティック時間積分法の最適化 (複雑流体の数理解析と数値解析)
- 円筒容器内の定常な渦崩壊
- 緩和吸収を考慮した時間領域差分法による音響予測
- 23pXG-5 音響数値計算における精度検討の必要性(23pXG 波動・渦運動・流体全般,領域11(統計力学,物性基礎論,応用数学,力学,流体物理))
- 低マッハ数近似による熱対流の数値シミュレーション
- 低マッハ数近似による熱対流の数値シミュレーション
- 音響計算用のコンパクト空間差分-シンプレクティック時間積分法の最適化 (複雑流体の数理解析と数値解析--RIMS研究集会報告集)
- 回転場の乱流境界面層におよぼすコリオリ力の効果について : 乱れの構造および三次元性について
- 回転せん断流に対する高レイノルズ数乱流モデル
- 上下円板の回転による円筒容器内の渦崩壊の流動機構(流体工学,流体機械)
- スピンアップおよびスピンダウン過程における円筒容器内の渦崩壊の数値シミュレーション
- 密閉回転容器内の2次元渦の挙動
- 小特集の企画にあたって
- 円筒容器内の渦崩壊現象に関する実験的研究(流体工学,流体機械)
- 密閉円筒容器内の渦崩壊現象におよぼす形状の影響
- 密閉円筒容器の円板のスピンアップおよびスピンダウン過程における渦崩壊現象
- 非圧縮性流体用のスタガード格子上4次精度差分法について(流体一般・非ニュートン力学(2),一般講演)
- 音響設計のための時間領域差分法の高精度化 (非線形波動現象の数理と応用)
- 28pTK-6 新しいシンプレティック時間積分法 : 3段3位の分割されたルンゲ・クッタ法に対するルース解以外の解(28pTK 保存力学系・力学系とそのモデル,領域11(統計力学,物性基礎論,応用数学,力学,流体物理))
- シンプレティック時間積分法の新解の音響解析への適用
- 音響シミュレーションにおけるコンパクト差分の精度向上
- 音響シミュレーションにおけるコンパクト差分の精度向上
- 22aTW-1 音響計算にもちいる移流方程式および波動方程式に対する最適化多段階積分法の比較(流体一般・数値計算アルゴリズム(波動・圧縮性流体等),領域11,統計力学,物性基礎論,応用数学,力学,流体物理)
- 音波伝播の計算に用いる高解像度コンパクト・スキームの最適化(波動・音・衝撃波(2),一般講演)
- 時間領域音響計算に用いるcompact 差分と多段階積分法の最適化(複雑流体の数理とシミュレーション)
- 23pXG-6 時間領域音響計算における多段階積分法の最適化(23pXG 波動・渦運動・流体全般,領域11(統計力学,物性基礎論,応用数学,力学,流体物理))
- 19pXE-2 3次元音波伝搬の時間領域数値計算のための差分方法精度検討(応用数学,力学,波動,領域11(統計力学,物性基礎論,応用数学,力学,流体物理))
- 密閉円筒容器内の軸対称渦崩壊の数値シミュレーション : 第2報,格子無依存なベンチマーク解の計算(流体工学,流体機械)
- 334 円筒容器内渦崩壊の数値計算
- 人工竜巻を用いた渦崩壊現象(渦・回転+大気(2),一般講演)
- 剛体回転流体中を移動する球のまわりの流れに関する研究(渦・回転+大気(2),一般講演)
- 密閉容器内の軸対称渦崩壊の数値シミュレーション : 第1報, 渦崩壊発生の限界レイノルズ数および発生位置
- 自由表面を有する回転円筒内の軸対称な渦崩壊(流体工学,流体機械)
- 24aGS-1 円筒面の温度変化からの音波(24aGS 希薄気体・地球流体・波動,領域11(統計力学,物性基礎論,応用数学,力学,流体物理))
- 円筒容器内渦崩壊に自由表面と固体壁面の及ぼす影響についての数値的研究 : アスペクト比h=2.0の場合
- 25pAE-5 ボルツマン式による波動の発生、伝播(25pAE 圧縮性流体・複雑流体・波動,領域11(統計力学,物性基礎論,応用数学,力学,流体物理))
- 19pAA-12 ボルツマン式による波動の発生、伝播II(19pAA 非圧縮性流体,電磁流体,圧縮性流体・希薄気体,地球・宇宙流体,領域11(統計力学,物性基礎論,応用数学,力学,流体物理))
- 1815 Compact差分法とSymplectic積分法の波動音響に対する適用検討(OS18.流体の数値計算手法と数値シミュレーション(4),OS・一般セッション講演)
- 1804 温度勾配のある円筒容器内における渦崩壊発生の数値的研究(OS18.流体の数値計算手法と数値シミュレーション(1),OS・一般セッション講演)