圧縮性球周り流れのDNS (500 ≤ Re ≤ 1000)

摘要

本研究では500 ≤Re ≤ 1000, 0.8 ≤M ≤ 2.0 の球周り流れを圧縮性 Navier–Stokes 方程式のDNS により調査した．また，過去の計算 結果と合わせて流れ場の基本的な構造や抗力係数について議論し た． 遠方場での渦構造に関して，50 ≤ Re ≤ 300 の解析では超音速流 れの条件では定常?軸対称流れだが，Re = 750, M = 1.2 において定 常?非軸対称流れ，Re = 1000 で周期的なヘアピン渦の放出を伴う 流れとなる．一方，M = 2.0 の場合はRe≤ 1000 で定常?軸対称流 れから変化せず，流れ場の安定性が高い．また，M = 0.8 の場合は Re = 500 ではヘアピン渦構造のhelical-mode だが，Re = 750, 1000 ではさらに高周波の渦構造が現れる．これは非圧縮性流れのより 高Reynolds 数で現れる後流構造である．