風波界面下の乱流構造とスカラーフラックスのモデル化
| Project/Area Number |
04232218
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Research Institution | Kyushu University |
|---|
Principal Investigator |
小森 悟 九州大学, 工学部, 助教授 (60127082)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村上 泰弘 九州大学, 工学部, 教授 (00037730)
神崎 隆男 電力中央研, 発電プラント部, 研究員 (30221906)
|
|---|
| Project Period (FY) |
1992
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 1992)
|
| Budget Amount *help |
¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 1992: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
|
|---|
| Keywords | 風波界面 / スカラー / フラックス / 乱流構造 |
|---|
| Research Abstract |
大気・海洋間での物質の交換速度を正確に評価することは地球の温暖化予測モデルを確立する上に於いて極めて重要である。しかし、従来の海洋化学分野に於いては、非常にばらついた物質交換速度(ピストン速度)の実測値を風速やウインドシアーに比例するものとして強引に相関させただけの研究が大半であり、風波海洋海水面を通しての物質の交換機構を海洋表層の乱流構造と関連づけて流体力学的に解明した研究は行われていない。そこで、本研究では、風波乱流水槽を用い、炭酸ガス及び熱の放散実験を行うことにより、熱及び炭酸ガスの交換速度を測定した。風速範囲を2〜11m/sの範井では炭酸ガスの放散実験を行った。この場合には、水槽内のろ過した水道水に純炭酸ガスを吹き込み過飽和の状態にし、液側から気流側に放散する炭酸ガスの量を気流方向の2ヶ所で炭酸ガス濃度をモニターすることにより測定した。この炭酸ガスの放散量から炭酸ガスの交換速度を求めた。さらに高風速を含む2〜15m/sの範囲では、熱の放散実験を行った。この12m/s以上の高風速では気泡のエントレインメイトを含む波の破砕が起るため炭酸ガスの交換量測定よりも精度の高い熱の放散量の直接測定実験を行った。この放熱実験の場合、水槽内の水を30〜40℃に加熱しておき、液側から気流側に移動する熱量を抵抗線温度計及びレーザ流速計を用いて風波界面直下の水の瞬間温度と速度を同時測定することにより決定した。この結果、熱の移動機構は、炭酸ガスの移動機構と全く相似な関係にあることが明らかになり、風波の崩壊する強いシアーの働く領域でのスカラーのフッラクスが熱移動実験を用いて正確に評価されることを示した。
|
Report
(1 results)
Research Products
(2 results)
