剥離·再付着を伴う乱流境界層のDNS：剥離泡の非定常運動

摘要

剥離を伴う乱流現象に対する理解·予測の向上は，工学分野において重要課題の一つである．航空機では翼面や高揚力装置等における剥離の抑制が重要課題となっており，特に逆圧勾配により誘起された剥離現象の理解·予測の向上が急務である．本研究では，時空間に高精度なデータを与える直接数値シミュレーション（DNS）を研究アプローチとして用い，逆圧力勾配による剥離を伴う平板乱流境界層の解析を行う．既往の研究例としては，Spalart-Coleman， Na-MoinがRe_θU_(∞,0)θ_0/v=300 （U_(∞,0)：流入部の自由速度，θ_0：流入部の運動量厚さ，v：動粘性係数）のゼロ圧力勾配の乱流境界層データを流入部に用いたDNSを行っている．より高いRe数ではManhart-FriedrichがRe_θ=870のDNSを行っているが，依然として低Re数に限定され，今後の発展を待たれる状態にある．このような状況のもと，著者らはレイノルズ数依存性を考慮したDNSデータベースの構築，データベースを用いた乱流モデルの開発を目的に，Re_θ=300，600，983における剥離·再付着を伴う平板乱流境界層のDNSを進めている．本報では，逆圧力勾配により誘起された剥離泡の非定常性について，壁面せh断応力の挙動を通じ行った解析結果を報告する．