泳者の手を模擬した三次元振動翼における渦の生成とその挙動
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概要
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水泳の泳者の手の動きは明らかに非定常で,推進における非定常流体力の影響を考えざるを得ない.事実,泳者の手に働く力を準定常解析すると,実際に得られる力と比べ過小評価になる.つまり,手に働く力を評価するには,三次元性と非定常性の考慮が必要となる.本研究では,泳者の手の大きさを模擬した円盤翼模型を使用し,ピッチング振動を与え風洞試験で翼に作用する力と渦の挙動との関連を調べた.翼運動のダウンストローク時には翼の誘起速度が,主流と翼端との相対速度を大きくするように作用するため,生成された渦の成長が起こる.その後アップストロークで,渦は翼端から放出される.渦が翼まわりに存在することで,翼には流体力が働く.流体力は,渦の放出とともに減少していく.この時,無次元振動数が大きいと,渦の成長が促進され,強い渦が生成されるため,振動1周期中に生じる流体力変動のピークの値は大きくなる.
- 2010-10-25
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