臨界Re数付近の並列二円柱に働く流体力

大藏　信之; 早藤　英俊; 奥出　宗重

摘要

臨界Re数を跨ぐ，Re数範囲にある並列二円柱に働く流体力（抗力および揚力）について，円柱まわりの圧力分布を測定し，圧力分布から流体力を得，さらに，円柱まわりの流れ模様を観察して，その特徴的な挙動を示す流れのメカニズムについて調査した．得られた主な結果は，以下のようにまとめられる．1）隙間間隔S/d≧1の範囲では，両円柱の流体力に差がほとんど見られないのに対して，S/d≦1/2で，両円柱の流体力に差が現れ，特に，臨界Re数付近で差が大きく現れる．2）Re数変化に対する抗力変化と揚力変化を比較すると，臨界Re数付近で，揚力の方が，抗力より特徴的な変化を示す．また特に，隙間間隔1/8≦S/d≦1/2の範囲で，特徴的な変化が見られる．3）間隔S/d＝1/4前後のとき，臨界Re数前後の狭いRe数範囲で，一方の円柱に負揚力が発生し，他方は正揚力のままである．このとき，負揚力の発生した円柱の抗力は，極大値を示す．負揚力および抗力極大値の発生は，臨界Re数と密接な関係がある．4）上記の負揚力および抗力極大値の現れる理由は，隙間流れが一方の円柱側に偏り，さらに，その円柱の隙間側の境界層流れが，外側の側面のそれより早期に層流剥離再付着一乱流剥離の過程を経て，剥離点が円柱の下流端まで大きく後退するためである．5）隙間間隔の極狭いS/d＝1/16の場合，二つの円柱のまわりの流れは，一様流中にある一つの鈍頭物体のような流れを示す．鈍頭物体は，流れ方向軸に対して対称であるが，臨界Re数付近で揚力が発生する．臨界RE数から離れたRe数範囲では，鈍頭物体後方に，交番渦の放出が見られる．

臨界Re数付近の並列二円柱に働く流体力

摘要

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