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円柱を有する矩形断面管路内の乱流構造解析

Numerical analysis of turbulent flow in a rectangular duct containing straight cylinder placed near a bottom wall

杉山 均*; 小手森 俊紀*; 加藤 直人*; 寺田 敦彦; 上地 優; 日野 竜太郎

Sugiyama, Hitoshi*; Otemori, Toshiki*; Kato, Naoto*; Terada, Atsuhiko; Kamiji, Yu; Hino, Ryutaro

本解析では矩形断面を有する直線管路内に円柱が底壁面近傍に流れと平行に設置された乱流場を解析対象とした。こうした流れでは、乱れの非等方性から生成される第2種二次流れの存在と円柱が壁面近傍に設置されたことによる脈動流が存在する。本報で提案する代数応力モデルによる解析方法では、実験結果との比較検証から、速度分布を正確に予測することができ、壁面と円柱との間隙に形成される脈動流の存在についても確認することができた。

Numerical analysis has been performed for three-dimensional developing turbulent flow in a rectangular duct containing straight cylinder placed near a bottom wall. In this kind of turbulent flow, it has been pointed out as a characteristic features that anisotropic turbulence generates the secondary flow of the second kind and pulsation flow is measured in narrow gap region located between cylinder and bottom wall. Comparisons with the experimental results suggest that the present method is able to predict velocity profiles correctly and reproduce both the secondary flow of the second kind and the generation of pulsation flow near the narrow region between cylinder and bottom wall.

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