直接数値シミュレーションによる波状壁面上に働く抗力の評価 Direct Numerical Simulation of Drag Forces on Wavy Walls

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抄録

2次元および3次元形状の波状壁面上の乱流場に3次元直接数値シミュレーションを適用し, 壁面に働く抗力を評価した.その結果, 壁面に働く全抗力への摩擦抗力と圧力抗力の寄与については, 2次元波状壁面の場合には摩擦抗力と圧力抗力の比率にして0.86と圧力抗力の寄与が大きくなるが, 3次元波状壁面の場合には2.9と摩擦抗力の寄与が圧倒的に大きくなることがわかった.また, 風波気液界面などの波状境界面上での摩擦速度を実験的に評価する従来の方法の妥当性について検討した結果, 対数速度式を用いる方法もレイノルズ応力のピーク値から評価する方法も2次元形状の波状界面に対しては摩擦速度を10%程度過大評価するが, 3次元形状の波状界面に対しては正確な値を与えることが明らかとなった.

Friction and pressure drags acting on two- and three-dimensional wavy walls are investigated using a three-dimensional direct numerical simulation (DNS). Two conventional methods for estimating the friction velocity from the log-law of the mean velocity and a peak value of the Reynolds stress were also examined applying the result of DNS. The results show that the ratio of the friction drag to the pressure drag is 0.86 and 2.9 for two-and three-dimensional wavy walls, respectively. Both conventional methods overestimate the friction velocity at about 10% for a two-dimensional wavy wall but they give good accuracy for a three-dimensional wavy wall.

収録刊行物

  • 化学工学論文集  

    化学工学論文集 23(6), 844-849, 1997-11-20 

    The Society of Chemical Engineers, Japan

参考文献:  10件

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10002768365
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00037234
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    0386216X
  • NDL 記事登録ID
    4334857
  • NDL 雑誌分類
    ZP5(科学技術--化学・化学工業--化学工学)
  • NDL 請求記号
    Z17-725
  • データ提供元
    CJP書誌  NDL  J-STAGE 
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