著者

羽鳥 彰一 宮内 敏雄

出版者

一般社団法人日本機械学会

雑誌

日本機械学會論文集. B編 (ISSN:03875016)

巻号頁・発行日

vol.58, no.546, pp.463-470, 1992-02-25

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The SMAC method was improved by modifying the treatment of boundary conditions on free boundaries to simulate fluid flows with complicated free boudaries. This new method was applied to liquid flows in a tray-type distillation column, and the flow conditions for different locations of inlet flow were investigated. Good agreements were obtained between simulated results and experimental ones as to the liquid surface levels. The mechanism of downcomer flooding was also investigated and the following conclusions were obtained. The location of the inlet flow affects the condition of the main flow under the downcomer. In the case of the inlet flow falling down along the downcomer surface, the velocity of the main flow under the downcomer is not sufficiently recovered from the deceleration caused by the collision with the bottom. In this case, the downcomer disturbs the main flow and causes downcomer flooding at a large flow rate.

著者

店橋 護 宮内 敏雄

出版者

社団法人 日本流体力学会

雑誌

日本流体力学会誌「ながれ」 (ISSN:02863154)

巻号頁・発行日

vol.16, no.5, pp.391-397, 1997-10-31 (Released:2011-03-07)

参考文献数

24

著者

平野 昌宏 宮内 敏雄 高比良 嘉一

出版者

一般社団法人日本機械学会

雑誌

日本機械学會論文集. B編 (ISSN:03875016)

巻号頁・発行日

vol.52, no.480, pp.3043-3051, 1986-08-25

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This study aims at establishing a heat transfer analysis of non-gray gas in a flow system. An integro-differential equation of energy conservation is established for the laminar channel flow of non-gray gas, which includes the multi-band feature of radiative gas. The numerical analysis was conducted and the results are compared with the results obtained from the analysis based on the conventional gray gas assumption. From the comparison of these results, it is made clear that the radiative heat flux q_r obtained from the gray analysis is greater than that of the non-gray analysis, and convective heat flux q_c is vice versa. By comparing the divergence of radiative heat flux and temperature profile, it is made clear that the gray gas analysis estimates excessively small absorption of radiation in the cold region near the heat absorbing surfaces. This results in the large q_r and small q_c compared with the non-gray analysis.

著者

木田 重雄 宮内 敏雄 新野 宏 西岡 通男 宮嵜 武 近藤 次郎 三宅 裕

出版者

京都大学

雑誌

特定領域研究

巻号頁・発行日

2000

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「要素渦」とは混沌とした乱流場の中に存在する微細な秩序構造であるが,近年のスーパーコンピュータや高性能の実験装置の普及のもと,高度な計算アルゴリズムや実験技術の開発により,ごく最近,その物理特性の詳細が明らかになり,また乱流エネルギーの散逸や乱流混合に重要なはたらきをしていることがわかってきたものである。この要素渦に着目し,自然界,実験室,そしてコンピュータ上で実現されるさまざまな種類の乱流に対して,その物理特性や乱流力学におけるはたらきのいくつかを,理論,実験,ならびに数値計算によって明らかにした。要素渦は乱流の種類によらず共通で,管状の中心渦に周辺渦が層状に取り巻いていること,中心渦の断面の太さや回転速度はコルモゴロフのスケーリング則に従うが渦の長さは乱流の大規模スケールにまで及ぶこと,レイノルズ数の大きな流れにおいては,要素渦が群を作り空間に局在化すること,複数の要素渦が反平行接近して混合能力を高めること,等々の特徴がある。要素渦の工学的応用として,要素渦に基づくラージ・エディ・シミュレーションのモデルの開発,要素渦を操作することによる壁乱流のアクティブ・フィードバック制御,「大規模要素渦」としての縦渦の導入による超音速混合燃焼の促進,「大気の組織渦」としての竜巻の発生機構,等の研究を発展させてきた。さらに,クエット乱流中に要素渦の再生を伴なう「不安定周期運動」(乱流の骨格とも呼べる時空間組織構造)を発見した。本特定領域研究によって得られた乱流要素渦の概念,反平行接近などの渦の力学,低圧力渦法などの流れ場の解析手法,などを理論的ツールとして,乱流構造や乱流力学の本質を探る研究が今後大いに進展されることを期待している。

著者

宮内 敏雄 三宅 裕 店橋 護 梶島 岳夫 笠木 伸英 宮内 敏雄

出版者

東京工業大学

雑誌

特定領域研究

巻号頁・発行日

2000

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乱流要素渦を理解し,それらを工学的に応用することを目的として,宮内は,種々の乱流場の直接数値計算結果から,要素渦の特性が乱流場の種類やレイノルズ数に依存しないこと,高レイノルズ数乱流中ではクラスターを形成することを明らかにした.また,要素渦による微細スケールでのスカラー輸送機構とフラクタル特性を明らかにした.三宅・辻本は,壁乱流の大規模な直接数値計算により,壁近傍場が遠方場とは独立に普遍的性質を持つこと,遠方場は大規模なストリーク構造で特徴づけられることを明らかにするとともに,スパン方向に狭隘な領域の数値実験では横渦しか存在し得ないことを示した.笠木は,壁乱流フィードバック制御システムの実現に向けて,DNSを用いて研究開発を行った.乱流制御のレイノルズ数効果の評価し,実際のアプリケーションにおいても制御効果がほとんど劣化せず,また,円管内乱流でも既存の制御アルゴリズムが有効であることを示し,現在の測定技術でも壁乱流制御が可能である制御アルゴリズムを開発した.また,せん断応力センサ群,壁面変形アクチュエータ群からなる制御システムのプロトタイプを試作・評価を行った.梶島・太田は添加物または壁面操作,圧力勾配などによって変調を受けた乱流場の渦構造を直接数値計算によって調べ,固体粒子群の分布や回転,壁面植毛の効果,空間発展乱流場(拡大・縮小流路)の影響を要素渦の視点から明らかにした.店橋は,高レイノルズ数一様等方性乱流の直接数値計算結果から乱流要素渦の階層構造及びスケール間のエネルギー輸送機構を明らかにするとともに,SGSモデルの評価を行った.