Study

○回転円盤周りの旋回流に生じる形態変化○

 ハードディスクや各種ターボ機械などにみられる,回転物体によって引き起こされる旋回流の問題は,流体機械の最も
重要な流れの一つとして,これまでにも数多く実験的,数値的に研究がなされてきました.円柱容器内に十分な厚さを持つ
円盤が存在し,円柱容器及び円盤の中心を貫く軸が回転することにより円盤が回転,容器内の流体に影響を及ぼす実験
モデルにおいて,円盤と円柱容器の間に隙間を持ち,円盤の半径と比べて十分に小さい軸方向隙間がある状態で,
円盤周りに現れる様々な渦が実験,数値計算によって確認されています.


 図のように,円盤と円柱容器の間には,軸方向,半径方向ともに隙間があります.
 このような流れ場において,レイノルズ数の増加に伴い,円盤周りに様々な形状の渦が発生しました.

  

 左側から,半径方向隙間に現れるビーズ状のビーズ渦,鎌のような形状のシックル渦,円盤より内側の軸方向隙間に
現れるスパイラル渦です.円盤周りに現れるビーズ渦,ビーズ渦同士が崩壊し,結合することで遷移するシックル渦,およ
びスパイラル渦への遷移過程について,レイノルズ数と軸方向隙間の影響を三次元数値解析によって調べます.


 研究成果

  半径方向に隙間を持ち円柱容器内で回転する円板周りの流れのレイノルズ数による遷移,
  渡辺 崇, 藤澤 翔平,
  日本機械学会論文集B編, Vol. 78, No. 786, pp. 244-253, 2012.


  容器内回転円盤周りに現れる流れ形態の軸方向隙間による遷移,
  藤澤 翔平,渡辺 崇,
  第25回数値流体力学シンポジウム, D08-3, 2011, Dec. 19-21.


  容器内回転円盤周りに現れる流れの遷移過程,
  藤澤 翔平, 渡辺 崇,
  第24回計算力学講演会, 1802, 2011, Oct. 8-10.


  Three-dimensional Flow Structure around a Finite Disk Rotating in a Cylindrical Casing,
  T. Watanabe,S. Fujisawa,
  The 11th Asian Symposium on Visualization, ASV11-14-12, 2011, June 5-9.


  容器内回転円盤周りに現れるビーズ・シックル状渦の発達過程の可視化,
  藤澤 翔平,渡辺 崇,
  第24回数値流体力学シンポジウム, F8-1, 2010, Dec. 20-22.


その他の研究成果

  回転2重円柱間流れのGinzburg-Landau形成長,
  藤澤 翔平, 渡辺 崇, 戸谷 順信,
  日本機械学会2010年度年次大会講演論文集,J0101-3-4, 2010, Sep. 5-8.
 

  Visualized development of onset flow between two rotating cylinders,                                                         
  S. Fujisawa, T. Watanabe, Y. Toya,
  14th International Symposium on Flow Visualization, 8A-1, 2010, June 20-24.
   ABSTRACT_full(.pdf)



長野高専時代の研究成果

  浮力併用式往復ポンプの基本特性に関する研究,
  藤澤 翔平, 戸谷 順信,
  日本機械学会北陸信越支部 第47期総会・講演会, 118, 2010, Mar. 10.
 

  分光計測を用いた大気圧マイクロ波プラズマトーチの特性評価,
  木藤 了治, 谷屋 明彦, 藤澤 翔平, 江角 直道,
  応用物理学関係連合講演会講演予稿集, Vol. 56, No. 1, 228, 2009, Mar. 30.