研究発表

モデル化されたハードディスクドライブを用いて、読み書きアームの角度を変化させながらシュラウド壁面における静圧変動を測定した。その結果、アームの挿入角度により圧力変動のスペクトルに有意な変化が生じることが明らかとなった。

離散渦法で用いられる粘性拡散スキームに新たな手法を提案し、単純な渦運動に適用しその精度を検証した。

We present the torque and power measurement of laboratory-scale counter-rotating vertical-axis hydrokinetic turbines, built around a magnetic hysteresis brake as the speed controller and a Hall-effect sensor as the rotational speed transducer. A couple of straight-three-bladed turbines were linked through a transmission of spur gears and timing belt and coupled to the electronic instrumentation via flexible shaft couplers. A total of 8 experiments in 2 configurations were conducted in the water channel facility (4-m long, 0.3-m wide, and 0.15-m deep). Power generation of the turbines (0.06-m rotor diameter) were measured and compared with that of single turbines of the same size. The wakes generated by these experiments were also measured by particle image velocimetry (PIV) and numerically simulated by unsteady Reynolds-averaged Navier-Stokes (URANS) simulation using OpenFOAM. Preliminary results from wake measurement indicated the mechanism of enhanced power production behind the counter-rotating configuration of vertical-axis turbines.

魚の尾びれを模した弾性体でできた板を水中で加振することで推進する装置を作成し、周波数と尾びれの形状を変化させながら推進速度の変化を計測した。

平板上に発達する乱流境界層に立てておかれた円柱の基底部に発生する馬蹄形渦周囲の流動場を粒子画像流速計により詳細に計測した。乱流境界層中では馬蹄形渦の発生がランダムであり、渦の更新パターンにも複数のものがあることがわかった。また、円柱後流の渦放出周期とは無関係であることが見出された。

平板境界層に立てておかれた円柱基底部に発生する馬蹄形渦周辺の流れ場について、LBMによる数値シミュレーションにより詳細を調べた。流入する境界層の厚さを変化させると、主流速度は等しくとも渦の生成の様子が大きく変化することを見出した。また、円柱後流に放出される渦の周期は馬蹄形渦の形成とは関係が薄いことを明らかにした。

パイプライン留置から動脈瘤の治癒に至る機序は完全に理解されていない。前床突起部など屈曲が強い血管での治療成績が一定せず、コイル塞栓を併用するなどの姑息的解決策が取られている。今回我々は血管屈曲が整流効果に与える影響を検証した。 血管屈曲が整流効果に与える影響は大きく、メッシュ密度と同様に重要なパラメーターとして考慮する必要がある。