90°曲がり円管内流れ

直径50mmの透明アクリル円管に水を流し、その速度場を高速ステレオPIVで計測します。曲がり管上流・下流の流れや、管の振動と渦構造の関係などを調べることを目的としています。

下記論文に最近の結果を掲載しています。

Jun Sakakibara, Nobuteru Machida, 2012, Measurement of turbulent flow upstream and downstream of a circular pipe bend, Physics of Fluids, 24, 041702. (PDF)


曲がり管上流の速度分布
曲がり管下流の速度分布
 
円管と計測装置。高速カメラ2台と高速Nd-YLFレーザを用いて、秒間1000枚の粒子画像を撮影することが可能。レーザシートを管断面に照射することで、断面内の速度3成分を時系列で計測する。
曲がり管下流の平均速度ベクトル分布。二次流れ(2つの渦、Dean渦)が観察される。
 
フレーク状粒子(Kalliroscope)で可視化された90°曲がり部の流れ