振動円柱 まわ りのキヤビテーション流れ

振動円柱 まわ りのキヤビテーション流れ

(流れの様相⁾

加 賀 拓 也キ。佐 藤 滋 朗半Ⅲ

Characteristics of Cavity Flow Around an Oscillating Circular Cyhnder

(Flow Pattern)

Takuya KAGA*and Shigeaki SATOキ

・

Abstract

Effects of oscillation on the unsteady cavitating no、 .,around a freely oscillating circular cylnder、 vere experimentally investigated at Reynolds numbers fronl 1 85× 10S to 2 04×

high― speed video camera、 vas used to take motion pictures of the cavity coniguration at l,000 frames/sec  These pictures、 】 、 ア ere used to analyze the statistical features of the unsteady cavity no、 v  For some materials tested,the development of cavitation can be reduced considerably Correlations betM/een the unsteady nO覇 /pattern and the unsteady oscillation are discussed

Keυ ψοァ tys i cavitating n。 郡/,freely oscillating circular cylinder,high― speed video camera

1.緒   言

液流 を扱 う多岐 にわた る分野 において

器 の安定作動 と小型化 に伴 う高速化 な どの点か ら キャビテー ションに関す る問題 は ,基 本的に重 要 となって い る

しか し

近 の エ ネル ギープラン ト関連機器お よび配管等の損傷 ,事

故 な どは従来では考 えられなかった様々な因子 の複合的作用 によってひき起 こされている。 こ

うした因子の一つ として

速水流中に置かれ た物体 まわ りに発生す るキャビテーシ ョン流れ の挙動が挙 げられ るが

の流れの詳細 なメカ ニズムについてはまだ十分な知見が得 られてい ない。

一方

速液流中に置かれた物体 は振動 を伴

平成 9年

^{10月 15日}

半準大学院工学研究科機械システムエ学専攻博士 前期課程・1年

うのが普通であ り

動す る物体 まわ りのキャ ビテーション流れの様相 とその特性 に関す る基 礎的資料 を得 ることは重要事項である。

そこで本研では非常 に高速で水中を泳 げるイ ル カに注 目 した。イル カの瞬 間最大速度 は

言われている。 これ は

ルカの体型が 水の抵抗が小 さい流線型 になっている事が先ず 挙 げられ るが

れだけでは水中をこれ程速 く 泳 ぐことはで きない。 その流れのメカニズム と して

ルカが泳 ぐ時皮膚の下の柔 らかい組織 がたわむようにな り

膚の表面 に細い しわや

凸凹が無数 に形成 され る。 これが体の周 りにで

きる有害 な渦 を消 し去 り

果的 に体表面近傍 に層流が形成 され るようになる。ち

本研究で は第一段階 として

速水流中に置 かれたキャビテーシ ョンを伴 う自由振動す る円 柱 まわ りの流れ について

間現象高速 デジタ ル解析 システムを用いて

れ模様 を観察且つ デジタル処理 し

析 をす る。

―‑ 15 ‑―