Development of a mixer without impellers as an application of a precessing cavity

开发无叶轮混合器作为旋进腔的应用

• 批准号: 21760130
• 负责人: GOTO Susumu
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Okayama University (2010-2011)Kyoto University (2009)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21760130/
• 关键词: 乱流; 歳差; 混合; 撹拌; 室内実験; 粒子画像流速測定; 数値シミュレーション; スペクトル法; 歳差運動; 撹拌翼; 渦構造; 攪拌翼

The rotational motion of the spin axis of a rotating object is called the "precession". It has been shown that a weak precession of a cavity can lead to strong turbulence of the confined fluid. Aiming to develop a new type of mixer without impellers on the basis of this feature of precession, we have conducted laboratory experiments and numerical simulations of flow in a precessing sphere and in a spheroid. We have then revealed the appropriate combination of control parameters, and the appropriate shape of the cavity to sustain strong turbulence in a precessing cavity.

旋转物体自转轴的旋转运动称为“进动”。已经表明，空腔的弱进动会导致受限流体的强烈湍流。针对进动的这一特点，针对进动的这一特点，开发一种新型的无叶轮混合器，进行了进动球体和椭球体内流动的室内实验和数值模拟。然后，我们揭示了控制参数的适当组合以及腔体的适当形状，以维持加工腔体中的强湍流。

项目成果

Turbulence sustained in a precessing sphere and spheroids

进动球体和椭球体中持续的湍流

• 发表时间: 2011
• 作者: Susumu Goto;Masahiro Fujiwara;Masahiro Yamato
• 通讯作者: Masahiro Yamato

Turbulent energy cascade as a role of coherent vortical structures

湍流能量级联作为相干涡旋结构的作用

• 发表时间: 2010
• 作者: 後藤晋;木田重雄;藤原昇平;後藤晋;後藤晋;Susumu Goto
• 通讯作者: Susumu Goto

歳差運動する球体内に維持される乱流の統計

进动球体中维持的湍流统计

• 发表时间: 2009
• 作者: 津田慎也;後藤晋
• 通讯作者: 後藤晋

Energy Cascade in Homogeneous Turbulence

均匀湍流中的能量级联

• 发表时间: 2009
• 作者: 後藤晋;津田慎也;後藤晋;板野智昭;後藤晋
• 通讯作者: 後藤晋

Flow visualization using reflective flakes

使用反射片进行流动可视化

• 发表时间: 2011
• 期刊: Journal of Fluid Mechanics
• 影响因子: 3.7
• 作者: Susumu Goto;Shigeo Kida;Shohei Fujiwara
• 通讯作者: Shohei Fujiwara