超臨界ヘリウムにおける鉛直平板間自然対流中の渦構造

Vortical structures induced by natural convection between vertical parallel plates in supercritical helium


岡村 崇弘 (KEK)
takahiro.okamura*kek.jp


Abstract:一般に流体機器における流動摩擦抵抗の低減や伝熱特性を向上させる有効的な手段の1つとして、流れ場に形成される渦の構造と力学過程を把握しこれらを制御する方法が挙げられる.前報では、水平平板自然対流場における渦構造の数値計算を行った[1].解析から密度差及び低熱拡散性に起因した高温-低温ドメインの界面不安定性により対流発生の初期の段階で多数の渦輪が形成される.その後は位相幾何が変わり端部を有する管状渦により流れ場は支配されることが示された.本報では鉛直平板自然対流場における渦構造の時間・空間発展を3次元数値シミュレーションを行い渦構造を定性的に明らかにするとともに水平平板の場合との渦構造の相違性について議論する.
[1] T. Okamura: Abstracts of CSJ Conference, Vol. 75 2008