円管内層流加速流れの解析解と測定値との比較

摘要

著者らも今までに層流加速流れの乱流遷移に関する研究を行ってきたが，等加速度流れをステッピングモータと弁を用いて発生させようとしても，弁を開き始めた初期の段階では断面平均速度は直線的には増加せず，ある遅れ時間を経て直線的に増加する．そこで本研究では，断面平均速度u{sub}mがこのような履歴を有する層流過渡流れの軸方向速度成分uと壁面せん断応力τ{sub}wに対する解析解を求め，作動流体に空気を用いた実験結果との比較検討を行い，解析解の妥当性を明らかにした．また，断面平均速度が直線的に増加する等加速度流れの解析解とも比較し，速度分布と壁面せん断応力に及ぼす初期時間遅れの影響を明らかにした．