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岡 島 厚

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Academic year: 2022

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(1)35. Air. JetLoom. に お け る 流 れ 現 象 の2,3の. 岡. 1.. 考 察. 島. 厚. まえが き. 高 圧 空 気 を 利 用 して 緯 糸 を 飛 走 さ せ る エ ァ ジ ェ ッ トル ー ム(AJL). は,生. 産 性 の高 さ や 製 織 範 囲 の 広. さ の 見 地 か ら,織 布 産 業 に お い て 今 後 と も大 い に 期 待 され て い る.し. か し,空 気 噴 流 は拡 散 しや す く,. 流 速 の低 下 が 著 しい た め,空. 気 源 で あ る コ ンプ レ ッ. サ の 消 費 動 力 が 大 き くな る な ど の 欠 点 が あ る.緯 糸 を いか に 効 率 的 に遠 く ま で,し る か は今 後 のAJLの. か も確 実 に 飛 走 させ. 究 課 題 で あ る.本 稿 で は,ま ずAJLに. 内 に お け る流 れ 特 性,そ. らx=5dの. おけ るメ イ ン. ノ ズ ル か らの 噴 流 の 流 体 力 学 的 特 性,そ. AJLの. 図1. 開 発 に お け る重 要 な 技 術 的 研. 噴流流速分布. 距 離 以 内 で は,ノ. ズル内 にあ る ニー ド. ル に よ り形 成 され る後 流 の 速 度 欠 損 が 認 め られ る.. の噴流 の箴. して 変 形 箴 補 助 ノ ズ ル 方 式. 5d以. メ イ ン ノズ ル内 部 に お け る超音 速 流 れ の挙. 上 の 下 流 域 で は,流. 軸 上 の流 速 が 最 も速 く,z方. れ は 混 合 し,ノ. 動 と そ の 補 助 ノ ズ ル の 噴 流 形 状 の 変 化 な ど,AJLに. 少 して い く形 状 を 呈 す る.図2に. はz方. お け る流 れ現 象 の 研 究 結 果 を 紹 介 す る.さ. 布 を 示 す.こ の 図 に お い てzお. よ びVは,そ. の 基 礎 的 研 究 と して,メ. らに 噴 流. イ ン ノ ズ ル の 噴 流 の乱 れ や. レ イ ノ ズ ル 応 力 分 布 な ど の 噴 流 の 微 細 構 造,そ. 各xの. して. 位 置 に お け る 噴 流 径 半 値 幅b並. 度Vmaxで. は 相 似 に な る こ と が 分 か る.ま. 著 者 らの 研 究 室 で 行 って い る一 連 の 最 近 の 研 究 を 中. は,ノ. (タ ン ク圧)を1〜3kg/cm2に. た,ノ. な お,ノ. ズ ル 径 な ど各 章 ご と に,使. 2.. 説 した も. 用 した記 号 が. 章 の は じめ に 断 わ って 用 い た.. エ ア ガ イ ド方 式AJLに. お け る流 れ. 特 性D. 2.1. 自 由大 気 中 に噴 出す る噴 流. ま ず 図1に. メ イ ンノ ズ ル か ら 自 由 大 気 中 に噴 出 し. た と きの 流 速 分 布V(m/s)の ズ ル 出 口 直 径)に. A.Okajima,金. 噴 流 方 向x/d(dは. 対 す る変 化 を 示 す.ノ. ノ. ズル出 口か. 図2. 沢 大学 工 学 部. P467. ズル 噴射 圧. 変 え て も流 速 分 布 は. の で あ る.. 異 な る場 合 に は,各. れぞ れ. びに最 高 速. ズ ル 軸 に 垂 直 な断 面 に お け る速 度 分 布. 関 連 した 研 究 結 果 の うち2,3の. 興 味 あ る噴 流 の 流 れ現 象 に つ い て 考 察,解. 向の流 速分. 無 次 元 化 して 示 す.ノ ズ ル か らの 距 離X/d. 近 年,精 力 的 に 研 究 さ れ て い る噴 流 の 数 値 シ ミュ レ ー シ ョ ンの 動 向 な ど も紹 介 す る.こ れ ら は い ず れ も. 心 と して,AJLに. 〉7で. ズル中心. 向 に 拡 が る と と も に減. 無次元流速分布.

(2) 繊維 機 械学 会 誌. 36. 相 似 性 を 保 って い る.そ 半 値 幅z1/2/dと 3に 示 す.一. こ で,各. 般 に,噴. らに,各. 算 出 して 図4に. (Entrainment). 近 似 さ れ,. に よ る比 例 定 数 の0.322)に ほ ぼ 一 致 し. て い る.な お,x0は. 噴 流 の 見 掛 け の 原 点 を 表 し,こ. の 場 合 x0=3.5dで. あ る.. 実験 の よ うに環状二 重管 噴流 にお ける. に 比 例 す る.さ. る に 伴 い,せ. Albertsonら. ズ ル 出 口 か らの 距 離 に比. 両 者 の 関 係 も概 略z1/2/d=0.14x/d+1と. 量Qを. 係 に あ り,Q/Q0=0.3(x‑x0)/dと. の関係 を図. 流 直径 は噴流 の運動 量保 存 則. と混 合 理 論 の適 用 か ら,ノ 例 す るが,本. 断面位 置 の流速 の. ノ ズ ル か らの 距 離x/dと. 2.2. 表 さ れ,x. 断 面 の流 速 分 布 か ら空 気 流. ノ ズ ル と エ ァ ガ イ ドの 間 隔 をG=1.7dで. 示 す.噴 流 は ノ ズ ル か ら離 れ. した 場 合 の ガ イ ド中 心 の 流 速Vxを. ん 断 層 流 れ の エ ン トレイ ンメ ン ト. と比 較 して 図5に. に よ って 周 囲 か ら空 気 を 相 当 量 取. り込 ん で い る こ と が 分 か る.図 (Q0は ノ ズ ル 出 口 の流 量)と. 示 す.図. 一定 と. 自由噴流 の場 合. か らガ イ ド内 の 速 度Vx. は ガ イ ド入 口 付 近 のx=15dの. か ら空 気 流 量Q/Q0. 距 離x/dは. エ ア ガ イ ド内 の 流 れ 特 性. 位 置 ま で は,図 中,. 破 線 で 示 す 自 由噴 流 の 流 れ特 性 と同 一 で あ り,い. ほ ぼ比 例 関. れ もx=5dで. ず. 最 大 速 度 と な り,そ の 下 流 域(5≦x. /d≦15)で. は,Kはxに. そ して,エ. ア ガ イ ドの流 速 低 下 防 止 効 果 が 現 わ れ る. の は,x=15dよ. 反 比 例 して 減 衰 して い く.. り下 流 域 か らで あ る.ま. ル 噴 射 圧 を 変 え て も,こ のx=15dの 変 化 し な い.エ し,直. d). ズ. 位 置 はあ ま り. ァ ガ イ ド内 で は空 気 流 速 はxに. 線 的 に ゆ っ く り減 衰 す る.図6に. 3.3〜168.3に. た,ノ. 対. は,久/d=. お け る エ ア ガ イ ド内 の 半 径 方 向(g/. の空 気 流 速 分 布 を示 す が,ガ. イ ド入 口 付 近 で は. ガ イ ド壁 面 か ら外 部 空 気 が 吸 引 され,さ. らに下流域. で は ガ イ ド特 性 に 対 応 した速 度 分 布 形 状 を 呈 し,各 断 面 の 最 高 速 度 で 無 次 元 化 す る と,速 度 分 布 は 相 似 性 を持 ち,概 略,管 内 乱 流 流 れ の べ き乗 則(た こ の場 合 の指 数 は1/6)が. 適 用 さ れ る.そ. だ し,. して,ガ. イ ド内 の 各 断 面 の 流 速 分 布 か ら空 気 流 量 を 求 め て,. 図3. 噴流半値幅. 図5. 図4. 空気流量変化. 図6. P468. エ ア ガ イ ド内 の 流速 分布. エ ア ガ イ ド内 の 半 径方 向 流 速 分 布.

(3) (繊維工学) Vol.44,No.10(1991). 図7. 37. エ ア ガ イ ド内 の空 気 流 量 変 化. 標 準 状 態 に換 算 した 値Q(Nm3/Hr)の 化 を 図7に. 示 す.Qはx/d=15ま. (B). (A). 流 れ方 向変. 図9. (C). ノ ズ ル の模 式 図. で は,ガ イ ドの 隙. 間 や 切 欠 部 か ら外 部 空 気 を取 り込 ん で増 加 し,x/4 =15で 最 大 値 を示 す が ,x/4〉15で は,空 気 は ガ. で 流 路 面 積 は急 激 に拡 大 す る が,そ. イ ドの 隙 間 や 切 欠 部 か ら外 側 に流 出 す る た め,Qは. 気 に 自 由噴 出 す る.な. 減 少 す る.本. 壁 面 静 圧 測 定 の た め静 圧 測 定 孔(φ0.8mm)を12か. 実 験 の ガ イ ドの 最 終 端 部(x/d=. 168.3) に お け る空 気 流 量 の 保 持 率(ガ 量/入 口 の 流 量)は. 約54%で. 所 に わ た って 設 け,測. イ ド出 口 の流. あ る.. メ イ ン ノ ズ ル 内 の 流 れ3). 次 に 図8に AJLの. 実 験 で は,図. の よ うに. 定 時 に は所 定 の 測 定 孔 以 外 の. イ ン ノ ズ ル内 流 れ を,こ. 示 す よ うに,A,B,Cの. こで は,図9に. 領 域 に分 け て 考 え る.す な. わ ち,. 示 す よ う な変 形 筬 補 助 ノ ズ ル方 式. 領 域A:ノ. メ イ ンノ ズ ル 内 部 の 流 れ の 様 相 を 述 べ る.そ. し て 次 章 で は,そ. お,本. 孔 は 塞 い で あ る. さ て,メ. 3.. の下 流 は 加 速 管. の 断 面 積 は 一 定 で あ り,空 気 流 は加 速 管 出 口 か ら大. ズ ル 外 壁 と ニ ー ドル に 囲 ま れ た環 状 の テ ー パ 流 路 部 で,環. の 補 助 ノ ズ ル か らの 噴 流 に つ い て. 状先 細 ノズル流 れの領. 域. 検 討 す る. 図 の よ う な メ イ ン ノ ズ ル 内部 の流 れ を 圧 縮 性 を 考. 領 域B:. 流 路 面 積 は 急 拡 大 す る領 域. 慮 した 一 次 元,非 粘 性 流 れ と して 解 析 す る.同 時 に,. 領 域Aの. ノ ズ ル管 内 の 壁 面 静 圧 を か な り詳 細 に測 定 して,解. らの 僅 か の 吸 引 空 気 と混 合 し,一 様 と な る. 析 結 果 と実 験 結 果 を 比 較 す る.図8に. お い て,空. 気. 領域. タ ン ク か らの 空 気 流 は ノ ズ ル 本 体 の 空 気 挿 入 口 に入 り,テ ー パ ー 流 路 部 に進 み,ニ. 領 域C:. ー ドル 先 端 部 で 最 小. ス ロ ー ト断 面 積 とな る.そ の 直 後,ニ 導 糸 路 か らの 流 れ と混 合 して,加. 加 速 管 出 口 ま で の 加 速 管 内 流 れ の 領 域 で, 管 内 境 界 層 が 発 達 し,管 壁 摩 擦 の 生 じ る断. ー ドル の 緯 糸. 速 管 に入 る.そ. 流 れ が ニ ー ドル 緯 糸 導 糸 通 路 か. 面 積 一 定 の 断 熱 流 れ,す. なわ ちフ ァノ流 れ. と して 取 り扱 う領 域. こ で あ る.. 図10に は,加 速 管 長 さL=110mmの に沿 って の 壁 面 静 圧pの 比(p/pr). ノ ズル壁面. 空 気 タ ン ク圧prに. と マ ッハ 数(M数)の. タ ン ク ゲ ー ジ圧pTGを1〜5kg/cm2の た場 合 を 示 す.領 域Aで. 先 端 部(x=0)で. 最 高 値 に達 す る.タ. に と も な い,図8に. 図8. 範囲で変え ず れ の 場 合 も,タ. ク圧 か ら壁 面 静 圧 は 減 少 し,一 方,M数. (a) 壁 面圧 測 定 用 ノズ ル本 体. (b). は,い. ニ ー ド)レ本f本. ン ク圧 の 上 昇. 示 す 測 定 孔(‑2),(‑1)の位 置 ま で の. M数. は ほ と ん ど 変 わ ら な い が,ニ. M数. は 大 き くな り,PTG=2kg/cm2以. 圧 力 比P/pT=0.5283で. P469. ン. は ニ ー ドル. ー ドル 先 端 部 の. も,ニ ー ドル 先 端 部 の ス ロ ー ト部 でM=1に. メ イ ンノ ズ ル形 状. 対する. 流 れ に 沿 う変 化 を. 上 の いず れ 達 し,. 臨 界 状 態 に な る.そ して,急.

(4) 38. 繊 維 機 械学 会誌. (a) 静 圧 分 布 図10. 後 出 口 まで の 加 速 管 内 の 領 域Cで 漸 減 す る.M数. マ ッハ 数 分 布. ノ ズ ル 管 内 壁 圧 お よ び マ ッハ 数 分 布(L=110mm). 拡 大 域 に相 当 す る領 域 β で は,M数. め 壁 面 圧pは. (b). は減 少 し,そ の. 合 は,前 者 の 位 置 の み でM=1に. は,管 壁 摩 擦 の た. はPTG=3kg/cm2以. な り,PTG変. 化 に よ るP/PT分. 上 の 場 合,急 増 して 加 速 管 出?で. い ず れ もM=1に. は ほ と ん ど 認 め ら れ な い.次. 達 し,チ. な わ ち,ノ. PTG=3,4,5kg/cm2で,加. ョー キ ン グ して い る.す. ズル内. で は ニ ー ドル 先 端 部 の ス ロ ー ト部 と加 速 管 内 に生 ず. 110,170mmの. る フ ァノ 流 れ の 最 終 域 で あ る加 速 管 出 口 の2か. す が,L=110,170mmの ー ク して い る の で. ス ロ ー ト部 が 生 じ る.タ ン ク圧PTG=2kg/cm2の. な る.PTG=3kg/. cm2以 上 の場 合 に は,い ず れ も2か 所 と もM=1と. 所に 場. 布 やM数 に,タ. 速 管 長 さL=50,. 作 動 条 件 の 場 合 の 結 果 を 図11に 示 場 合,加 速 管 出 口 で チ ョ ,加. 速 管 内 壁 圧 お よ びM数. (a) 静 圧 分 布. (b). 図11. マ ツハ 数 分 布. 加 速 管 長 の異 な る ノ ズ ル管 内 壁 圧 お よ び マ ッハ 数 分 布. P470. 分 布 の変 化 ン ク ゲ ー ジ圧. 分布.

(5) (繊維工学) Vol.44,No.10.(1991). 39. (a) 静 圧 分 布 (b). 図12 はPTGに は依 存 せ ず,Lの 一方 ,最 も短 いL=50mmの PTG=4,5kg/cm2の. ノ ズ ル 管 内 壁 圧 お よ び マ ッ ハ 数 分 布(L=70mm). 長 さ に応 じて 変 化 す る. 加 速 管 で,タ. 場 合,加. ン ク圧. 速管 内 の超音速 流 に. な っ て い る こ とが 明 らか で あ る.そ こ で,図12に 加 速 管 長 さL=70mmの. マ ッハ 数 分 布. は,. 場 合 の加 速管 内 の壁 圧分. 布 と マ ッ ハ 数 分 布 の 詳 細 な 測 定 結 果 を 示 す.PTG= 1kg/cm2の. 場 合,全. 2,3kg/cm2の. 域 で 亜 音 速 流 で あ るが,PTG=. 場 合,ニ. ー ドル 先 端 部(加. 口)の ス ロ ー ト部 でM=1と 音 速 流 で あ る.PTG=3kg/cm2の でM=1と. 速管入. な り,加 速 管 内 で は 亜 場 合,加. 速管出口. な る.『さ らに,PTG=4,5kg/cm2の. 合 加 速 管 出 口 付 近 で は(X/D〉10),弾. 場. A. 図13. を 示 す.噴. ル に つ いて,種. 対 す る噴流 形状 の変 化. で あ り,yz断. 等 風 速 線 がxを. 面 にお け る. パ ラメ ー タと し. て 図 示 さ れ て い る.図 か ら噴 流 の 向 き と そ の 拡 が り の 様 子 を観 察 す る こ と が で き る.ノ ズ ルCの. 既 製 の補 助 ノズ. 々 な 出 口形 状 の ノ ズ ル(図13)か. 射 圧 は98K勘. 噴 流 速 度10m/sの 種 々 な ノ ズ ル 出 口 形 状 の 噴 流4). 変 形 筬 補 助 ノ ズ ル方 式 のAJLの. 補 助 ノ ズル形 状. ズ ル か らの 噴 流 方 向 距 離Xに. 音 速 か ら亜 音 速 流 へ 変. 化 して い る. 4.. D. C. 音速流 で あ る. が,入 口 付 近 で は 超 音 速 流 で あ り,X/D=5〜10の 領 域 で 衝 撃 波 が 発 生 して,超. B. ら. 場 合,. 横 長 の 出 口 孔 で あ る に もか か わ らず,x=20mmの. の 噴 流 の流 速 分 布 を 測 定 し た興 味 深 い 実 験 結 果 の 一. 位 置 で は等 風 速 線 は 縦 に 長 い楕 円 形 状 に 変 わ り,さ. 例 を 図14に 示 す.図. ら にx=100mm下. に は ノ ズ ルCを. 用 いた際 の ノ. P471. 流 で は,横. 長 の 楕 円 形 状 に変 形.

(6) 40. 繊 維 機 械 学 会 誌. 図14. 噴 流 流 速 分 布 変 化(ノ. し,噴 流 の 向 き も一 定 せ ず,か と が 分 か る.そ つ い て,噴. こ で,ノ. ズルC). な り変 化 して い る こ. ズ ルA,B,C,Dの. 13)の 噴 流 半 値 幅 の 比(bz/by)のX方 に 示 す.真 が,噴. 噴流 に. 流 方 向 と垂 直 な 平 面 内 のz,y方. 円 を 示 すbz/by=1の. 向(図. 向 変 化 を 図15 線 と交差 す る位 置. 射 圧 が 大 き くな る に 従 って 下 流 側 へ 移 動 して. い る.ま た,x=100mm以. 上 の下 流 域 で は,ノ ズ ル. の 種 類 お よ び 噴 射 圧 の い ず れ の 場 合 も噴 流 形 状 は真 円 に近 付 い て い く.図16に. は4種. の ノズル形状 につ. き,噴 射 圧 に対 す る噴 流 の 中 心 軸 のy,z方 角 θy,θzを示 す.ノ 傾 き 角 は,y,z方. ズ ルB以. 向 と も噴 射 圧 が高 くな る と,ノ. ル 出 口 孔 面 に向 か って 右 へ,z方 す る.一 方,ノ. 向 の傾 き. 外 の ノ ズ ル形 状 の 噴 流. ズ ルBの. み,他. ズ. 向 は 下 向 き に偏 向 の ノ ズ ル と反 対 方 向. に 偏 向 して い る. こ の よ う に,実 て,噴. 図15. 用 され て い る補助 ノ ズ ル にお い. 5.1平 同 軸 環 状 噴 流 の 流 れ 構 造5). 噴 流,あ. 示 すLが. の多 く. ノ ズ ル のx/D0=3ま. 速 度u0=20m/sの. での各 断面 で測定 した は外 側 ノ ズ ル 出 口. 測 定 結 果 で あ る.ポ. テ ン シ ャル. コ ア を有 した 外 側 環 状 噴 流 と 乱 流 円 管 速 度 分 布 の 内. 相 当 す る外側 ノ ズル管 のな. こで は,AJLの. 外側 ノズ ル. 変 え た と き の 例 と して,図17に,L=0,. 平 均 速 度 ベ ク トル 分 布 を 示 す.図. 充 分 長 い 場 合 の 管 内 に噴 出 す る. る い はL=0に. い場 合 で あ る.こ. 2D0の. の よ うな 同. 軸 噴 流 の 研 究 も古 くか ら行 わ れ て い る が,そ は,図17に. の 内 径)に. ー ドル の 緯 糸 導 糸 路 か. ら 自然 吸 引 さ れ る 中 心 噴 流 か ら成 る.こ. 均 速 度 ベ ク トル 分 布 と 中 心 軸 上 速 度. 外 側 ノ ズ ル 管 長 さL=0〜5D0(D0は. お け る メ イ ン ノ ズ ル の 噴 流 は,外 側 ノ ズ ル. か ら噴 出 す る環 状 噴 流 と,ニ. 合 の 噴 流 の流 れ の 構 造 に つ. い て 述 べ る.. 変 わ る.. AJLに. 方 向 の半 値 幅比 の 変 化. ル 管 の あ る(L≧0)場. 流 方 向 は ノ ズ ル の幾 何 学 的 形 状 か ら決 ま る 噴. 流 の 傾 き角 と は か な り相 違 し,噴 射 圧 に も依 存 して. 5.. y,z軸. 側 噴 流 の2つ. よ う に,外 側 ノ ズ. の 噴 流 が 合 体 す る際 に,環. 状噴 流 と低. 速 内 側 噴 流 と の 混 合 が 行 わ れ る内 側 混 合 領 域 と,環. P472.

(7) (繊維工学) VoL44,No.10(1991). 41. 図16. (a). L=0ノ. y,z軸. 方 向 の 噴流 傾 き角 の 変 化. ズル. 図18. (b). 図17. L=2Doノ. 中心軸上流速分布. ズ ル. 平 均 流 速 ベ ク トル分 布. 状 噴 流 と周 囲 大 気 か らの エ ン ト レイ ン メ ン トに よ り 混 合 が 起 こ る外 側 混 合 領 域 の2っ され る.外. 図19. の混 合領域 が形 成. 側噴流 は ノズル円管 内 で は ノズル壁面 に. 沿 っ て 流 れ,Lが. 大 き い ほ ど,外. 乱 れ 強 さu'rms/u0分. 示 す.乱. 側 の 周 囲 大 気 と分. れ は,図. じる 第2内. に は 回 復 し な い.一 方,L=0ノ. る第1内. ズ ル の場 合,内 側 ノ. ズ ル). の よ う に外 側 ノ ズ ル 円 管 出 口 下 端. か ら生 じ る外 側 乱 れ と,内. 離 さ れ る距 離 が 長 い た め,内 側 の 速 度 欠 損 は速 や か. 布(L=5Doノ. 側 ノ ズ ル 円 管 上 端 か ら生. 側 乱 れ と,内 側 ノ ズ ル 円 管 下 端 か ら生 じ. 側 乱 れ の3つ. の 領 域 に 分 類 さ れ る.各 乱 れ. ズ ル 出 口付 近 で 内 向 き速 度 が 強 い.次 に,x/Do=15. 領 域 と も噴 出 後,強. ま で の 噴 流 中 心 速 度ucの 変 化 を 図18に 示 す.L=0. くに 従 って 減 衰 す る.減 衰 過 程 に お い て,内. の 場 合,ucは. は 外 側 乱 れ に 取 り込 まれ る よ う に減 衰 す る.ま. 急 激 に 上 昇 し,x/D0=4付. 0.8uoと な る.ま たL=Doの /Do=4付. 近 で 最 大0,6uoと. が 最 大 と な る 位 置 は,Lが る が,久/Do=15付 く,Lが. 場 合 もucは 急 上 昇 し,x. 第1内. 大 き い ほ ど下 流 に 移 動 す よ るucの. 差 は小 さ. た め,図 に 示 すL=5Doの. ズ応 力(‑u'V')の 図20に 示 す.ノ. 分布 分 布 のL=5Doの. 側乱 れ に. 混 合 が 生 じ,外 側 乱 れ と分 離 さ れ た 形 と な る.そ. 実/Doに 対 す る 変 化 は小 さ. 乱 れ 強 さu'/rmsと レイ ノ ズ ル 応 力. 図19にu'rmsの. た,. ズ ル 内 部 だ けで. に,レ. イ ノル. 分 布 の 測 定 例 と してL=3Doを ズ ル 出 口 直 後x/Do=0.05,0.25で. は,応 力 値 は ほ ぼ0で 場 合 を例 と して. あ り,内 側 混 合 領 域 に お い て. 正 の 応 力 が 発 生 成 長 し,減 衰 して い く.ま た,外. P473. の. 場 合,外 側 ノ ズ ル 出 口 に. お け る乱 れ 強 さ は ほ ぼ均 一 で あ る.次. (―uv)の. 側乱 れ. 大 き い 場 合 に は,外 側 乱 れ が 外. 側 ノ ズ ル を 出 た 後 発 達 す る た あ,ノ. い. 5.2. 側 乱 れ は下 流 ま で 広 が らず,第2内. 取 り込 まれ る.Lが. な っ た 後 減 少 す る.uc. 近 で はLに. 大 き い ほ どucの. 近 で最大. さ が 一 旦 大 き く な り,下 流 に行. 側.

(8) 42. 繊維 機 械 学 会 誌. ノ ズ ル の噴 流 に お け る乱 れ や レ イ ノ ズ ル 応 力 分 布 な ど の 微 細 構 造,(5)噴. 流 の 数 値 シ ミュ レー シ ョ ン に お. け る 最 近 の 動 向 な ど に つ い て,著. 者 らの 研 究 室 で 行. つ て い る 研 究 を 中 心 に,AJLに つ い て 考 察,解 図20. レ イ ノ ル ズ応 力(‑u'v')/uo分 ズ ル). 布(L=3D. た め に,種. oノ. 稿 が,AJLの. 性 能 向上の. 々研 究 さ れ て い る方 々 の 一 助 に な れ ば 幸. い で あ る.. 混 合 領 域 に お い て 負 の応 力 は外 側 ノ ズ ル端 よ り発 生. 最 後 に,本. し,内 側 と 外 側 の 両 方 へ 成 長 し,最 終 的 に は 全 域. 和 英 氏,新. が 負 の 応 力 と な る.. 6.. 説 し た,本. 関 係 した 流 れ現 象 に. 稿 の 実 験 結 果 は 石 川 工 業 試 験 場 の近 岡 谷 隆 二 氏,旭. 化 成 工 業 の 石 田 稔 氏,そ. て 本 学 流 体 工 学 研 究 室,木 あ り,こ. 噴 流 の 数 値 シ ミ ュ レー シ ョ ン. こ に 記 し て 謝 意 を 表 し ま す.ま. た,本. く に 当 た り お 世 話 に な っ た 福 井 大 学,家. 自由 噴 流 の 流 れ 場 は,流 が 存 在 し な い た め に,粘. れ を束縛 す るよ うな壁面. 参 考文献. 混 合 距 離 な どを 使 用 した0方. 1) 石 田,岡 島,島 田,倉 田,星 合; 繊 機 論 文 集,42‑4. 程. 元 性 や3次. ,T63. (1989). 解 が 十 分 発達. 2) Albertson,M.L.,他;Trans,ASCE,115(1950) 3) 石 田,岡 島;. した 自 由 噴 流 の 時 間 平 均 の 速 度 分 布 を 比 較 的 的 確 に か し,2次. 元良 幸教授. 性 に よ る層 流 摩 擦 の 影 響 は. 式 モ デ ル のTollmienやGoertlerの. 表 す.し. 稿 を書. に 篤 く 御 礼 申 し上 げ ま す.. 乱 流 摩 擦 と比 較 して は る か に 小 さ く無 視 で き る.こ の た め,Prandtlの. し. 綿 隆 弘 助 手 に よ る もの で. 4). 元性 が強 い流 れ の場. 新 谷,近. 繊 機 論 文 集,投. 岡;繊. .P.639. 稿中. 維 機 械 学 会 第43回. 年 次 大会 講 演 要 旨集. (1990),p.93. 合 に は0方. 程 式 モ デ ル は 不 充 分 で あ る.近 年 の 大 型. 電 子 計 算 機 の 発達 に伴 っ て,さ. の 高 い乱 流 場 の 予測 モ デ ル と して,LES,k― ル,レ. 5) 木 綿,岡 島,長 久;機. らに適 用 性 や 信 頼 性 εモデ. 7) 竹 光,生. イ ノ ル ズ応 力 方 程 式 モ デ ル な ど に よ る研 究 が. 盛 ん に な さ れ て い る.2方 ル に つ い て は,標. 8). 程 式 モ デ ル のk― ε モ デ. ,. 産 研究;40‑1(1988),p. Nikjooy,M.他;Int.J.Heat. .35 and. Fluid. Flow,. 10‑3. (1989),p.253. 準k― εモ デ ル が 広 く用 い られ ,. 種 々 の 流 れ に 適 応 さ れ て い るが,ま. 械 学 会論 文 集,55下520,B(1989). p.3666 6 )Pope,S.B.;AIAAJ.,20‑3(1978),p,279. 9). Khodadadi,J.M.and. Vlachos,N.S.:AIAAJ. .,27‑5. (1989),p.532. だ改良 の余地 も. 多 い6,7).最 近 の 同 軸 噴 流 の 数 値 解 析 例 と して は,自 由 噴 流 に つ い て はNiklooyら8),管 はKhodadadiら9)の. 内噴流 につ い て. 岡島. 研 究 な ど 多 くの 研 究 が あ る が,. 厚 (お か じま あっ し). 昭 和43年 東 京 大学 大学 院11学 研. 乱流 特 性 な ど の実 験 結 果 と の 詳 細 な一 致 は 未 だ 難 し. 究 科 航 空学 専攻,単 位 取 得後 中. い.. 退,現 在 金沢 大 学 工 学 部 機械 シ ス テ ム 工学 科 教 授 と して,非 流 7.. む す び. 線 型 物 体 の フ ラ ッ ター,噴 流, 油 圧 機 器内 の流 動 な ど の流 体 力. AJLの. 性 能 向 上の た め の 基 礎 研 究 と して ,(1)メ イ ンノ ズ ルか らの 自 由噴 流 と そ の 噴 流 の 筬 内 に お け る 流 れ の 特 性,(2)変. 形 筬 補 助 ノ ズ ル 方 式AJLの. 学 の実 験 的 お よ び 数 値 シ ミュ レ ー シ ョ ンによ る 研 究 に従 事 .(金. メイ. 沢 大学.工学 部,〒920金. ン ノ ズ ル 内 部 に お け る 超 音 速 流 れ の挙 動 ,(3)種 々 な 出 口 形 状 の 補 助 ノ ズ ル の 噴 流 形 状 の変 化,(4)メ. 立 野2‑40‑20,TEL.0762‑63‑. イ ン. 3849). P474. 沢市小.

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