乱流プロモータによる管継ぎ手部流体混合促進効果に関する基礎研究(平成15年度)

長尾 昭宏*; 檜原 秀樹*; 越智 順治*; 村松 壽晴

JNC TY9400 2004-010, 83 Pages, 2004/07

JNC-TY9400-2004-010.pdf:4.51MB

T字形合流管の管継手部に乱流プロモータを設置して,流れの可視化およびLDVによる流速測定を行い,合流部の流れの流体混合の特性に及ぼす乱流プロモータの効果について調べた結果,以下のような知見を得た.1)乱流プロモータを設置すると,プロモータを設置しない場合に比べて,アーチ渦はより上流側で形成され,高速で下流方向へ移送される.この傾向はプロモータの高さが高いほどより顕著となる.2)乱流プロモータを設置すると,断面内に強い二次流れが誘起されるため,運動量の拡散はより進む.この傾向はプロモータの高さが高いほどより顕著となる.③乱流プロモータの設置により,合流部に流れは+x側に大きく偏り,この偏りはかなり下流まで残る.この傾向はプロモータの高さが高く,かつ枝管の流速が速いほどより顕著となる.④速度変動は合流部直後の渦が生成される付近で見られ始め,渦の中心付近で大きな値をとる.また,主管内への枝管の流入の際に,主管の枝管側で速度変動は大きくなるが,乱流プロモータを設置すると,この速度変動は抑えられる.⑤速度変動は下流に流下するにつれて渦の成長とともに増大し,z/D =2付近で最大値を示した後,さらに下流では渦の崩壊とともに小さくなる.また,速度変動は,乱流プロモータを設置しない場合には,下流方向に減衰するが,乱流プロモータを設置した場合には、かなり下流まで残る.