安定および不安定成層が共存する成層乱流の発達過程

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概要

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加熱された水平平行平板間の助走区間での流れ場では上面近傍で安定成層が発達し, 下面近傍で不安定成層が発達する.このような安定成層と不安定成層が共存する共存密度成層乱流場において速度と温度を同時に測定し, 両成層乱流の発達過程について検討した.測定は熱的境界条件を変えて3種類行い, <I>Gr</I>数, <I>Ri</I>数が共存密度成層乱流の発達に与える影響についても検討した.密度成層の効果によって上面近傍と下面近傍で乱流境界層の発達状況が異なり, 速度分布, 温度分布などの平均量および変動強度, 変動量の相関などの乱流諸量の分布は非対称となる.安定成層と不安定成層の界面近傍および不安定成層内部において乱流輸送量の逆勾配拡散が観察された.分布の非対称性および逆勾配拡散はGr数, <I>Ri</I>数が大きい流れ場ほど顕著に現れることが明らかになった.
社団法人化学工学会の論文

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