すれば,この連立方程式は次式で示すことができる.
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プローブ回転法により異なる角度姿勢から得られる熱線の有効冷却速度は,最小 二乗法で処理し,各速度及びReynolds応力成分をそれぞれ未知数とする正規方程式
に帰着させて算出される.測定値の不確かさ(信頼係数を95%としたときの最確値 の信頼区間)は,平均速度成分についてはげ,がとも約0.6%,乱れ強さについて はw*,が最も大きく約10.9%であり,Reynoldsせん断応力訴訴については約14%
である.
プローブ回転法により得られる熱線の有効冷却速度を,最小二乗法により算出す る場合の不確かさは,平均速度成分Uについては約4.4%,乱れ強さについてはw' が最も大きく約7.4%であり,Reynoldsせん断応力蒜については約12･5%である･
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Fig･A･2‑1Schematicdiagramofslant‑Wireprobe
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Fig･A･2‑3MeanVeloclb)Umeasuredwithslant卯eprobeandIりpeprobe
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Fig.A.1‑8Intensiり′Ofturbulencefluctuationv'measuredwithslantりやePrObeandIりやe PrObe.
一1.0 6.5 7.0 7.5 8.5
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Fig･A･2‑9Intenslb70fturbulencefluctuationw'measuredwithslantりPePrObeandIりやe
probe.
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6.0 20.0 24.0 30.0 35.0 40.0
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Fig.A.2‑11Rqynoldsstress vw measuredwithslantり′PePrObeandI伊peprobe.
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Fig.A.2‑12Rqynoldsstress uw measuredwithslantりPePrObeandIりpeprobe.
A.3前縁及び側壁の影響
本研究では,第2章図2‑1に示すような風洞を用い実験している.測定部の詳細 は第2章図2‑2に示すようになっており,実験上,前縁,側壁などの影響がでる可 能性がある.このため,本実験に先立ち,供試部周囲の圧力,速度などを詳細に調 査した.
図A.3‑1は,壁面表面圧力測定位置を示す.図A.3‑2はステップ後のz方向の壁 面表面静圧分布の無次元表示である.ステップ直後からズ/H<4ではz方向の圧力勾 配が存在し,また,ズ/〃=6〜8でも逆方向の圧力勾配があることがわかる.
図A.3‑3は,流路の中心で測定した圧力の分布である.ステップ直前で圧力降下 が始まり,再付着点直後で圧力が急激に上昇し,その後徐々に降下していっている.
同図には主流の平均速度も合わせて描いており,この結果をみると,ポテンシャル 流の平均速度の勾配は,この平均速度及び圧力分布との密接な関係を持つことがわ
かる.
図A.3‑4には,ステップ直前のz軸方向の平均速度『を示す.ステップ直前で主 流が境界層周辺部を含め一‑Z方向に2%近く偏向されていることがわかる.この『
成分は｢A.4数値計算による流れ場の確認｣の結果にも現れており,斜め後方ステ ップの場合普遍的に発生する現象のようである.
図A.3‑5は,二次元ステップの場合と斜め後方ステップの場合に主流平均速度の 比較を示す.相対的な関係においては,二次元ステップと斜め後方ステップによる 差は無い.
図A.3‑6a)は,X‑Z座標系で示した壁面から距離y=150mmの位置でのz方向の平均 速度の分布である.班』‑5からz偵巨5の範囲ではこの平均速度がほぼ一定である
速度がほぼ一定であることがわかる.
図A.3‑7は,実験領域でのz方向の境界層厚さ分布を示す.z方向には多少の勾配 はあるもののほぼ均一といえる.
図A.3‑8は,実験領域のズ方向の境界層外主流平均速度分布,150mmの位置での 平均速度分布,境界層厚さを示す.
Fig.A.3‑1MeasurlngPOintsofwallpressure.
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き
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Fig.A.3‑3 Pressurecoefncientand丘eestreamvelociり′.
0.01 0.05 0.1 0.5 1 5
〆∂
Fig.A.3‑4Distributionofspan‑WisemeanVelociり′Watx/H=‑1.
‑50 ‑40 ‑30 ‑20 ‑10 0 10 20 30 40 50
∫′/〃
60
‑5 0 5 10 15 二/〃
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二*/〟
1.0078 1.0059
Fig.A.3‑6 Meanvelociり′PrO丘1eforspan‑Wisedirection.
3
2
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一0一修正後色
ー40 ‑20 0 20 40
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Fig.A.3‑7 Boundaり′lg)erthicknessatanotherzpositions.
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0.96
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