内燃機関超基礎講座 | 現代エンジンに必須のEGRクーラー。小型化の鍵は「縦渦」
ガスの流れにはカルマン渦（流れの中に障害物を置いたとき、あるいは流体中で固体を動かした時にその後方に交互にできる渦の列）に代表される横渦と翼端渦（翼の上下面の圧力差でその背後に発生する気流の渦）などの縦渦がある。横渦は流れの上流側への戻りがあるため抵抗になってしまう。縦渦はスクリューのような流れなので、渦の減衰が小さい。そこでカルソニックカンセイは縦渦に注目したが、縦渦の場合は発生させるのが難しいという問題点があった。 カルソニックカンセイは、縦渦発生のメカニズムを世界で初めて発見した。横渦は邪魔板を使えば比較的容易に発生させられる。今回は台形のVG-フィン（Vortex Generator FIN）を使い、2つの流れの干渉で縦渦を発生させることに成功した。台形の上辺を乗り越えることで横渦を生成し、それを斜辺で縦渦に変換するというアイデアだ。
ガスが流れる際の抵抗を最小化する渦発生のメカニズムを解析した結果、理想的な「縦渦」を発生させるフィンの形状を新たに台形にしたVGフィン（Vortex Generator FIN）を開発した。粘性を持つガスが壁面近くを流れると発生し抵抗となってしまう境界層について、VGフィンで縦渦を発生させ、境界層を撹拌・破壊することで効率を上げるという考えだ。これにより、同一性能では21~29%もの軽量化と12%（長手方向）の小型化が実現できた。
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