低アスペクト比におけるテイラー渦流れのPIV解析による流れ構造解明に関する研究

摘要

テイラー渦流れは大きく分けて正規モードと変異モードの二種類に分類することができる．二重円筒間の上下端が固定されている場合，正規モードとは上下両端面において外円筒側から内円筒側への流れをもつモードであり，変異モードとは上下両端，あるいは一方の端面において内円筒側から外円筒側への流れをもつモードである．これまでの研究で，変異モードがもつ変異セルは，円筒端面付近にエクストラ渦を伴うことが実験的，数値的に確認されている．このエクストラ渦がテイラー渦のモード形成に影響を与えている．本研究は，これまで実験では詳細に示されていなかったテイラー渦流れの速度場について，PIV法を用いて各モードの速度分布を定量的に解析し，数値計算結果と比較することにより，流れ構造の解明につながる解析手法を構築することを目的とする．