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円柱後流


円柱の後ろの流れをステレオPIVによって計測した。円柱は直径15mm、長さ200mmであり、 低乱回流水槽による一様流中に設置された。 流れに垂直な断面をステレオPIVによって計測し、二次元三成分速度の時系列分布を 得た。さらに、テイラーの凍結仮説を仮定して渦度の三次元三成分を求め、渦度等値面を 表示したところ、カルマン渦およびそれを結ぶリブ構造が可視化された(下図)。 レイノルズ数200においてはリブ構造のスパン方向波長は 円柱直径の4倍程度であり、その渦度の符号が上下せん断層で異なる(モードA)。 レイノルズ数1000ではスパン方向波長は短くなり、渦構造も複雑で流れが乱流化されている。



鳥瞰図

側方から見た図

上部から見た図

Re=200, x/D=2




鳥瞰図

側方から見た図

上部から見た図

Re=200, x/D=4


緑色:スパン方向渦度等値面、赤と青:流れ方向と横断方向の渦度の二乗和の等値面(赤=流れ方向渦度が正、青=流れ方向渦度が負)。 平均流の方向は左から右。



鳥瞰図

側方から見た図

上部から見た図

Re=1000, x/D=4


緑色:スパン方向渦度等値面、赤と青:流れ方向と横断方向の渦度の二乗和の等値面(赤=流れ方向渦度が正、青=流れ方向渦度が負)。 平均流の方向は左から右。