Experimental modeling of hydrothermal fluid flow focusing on velocity field
| Project/Area Number |
21K14360
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 24020:Marine engineering-related
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| Research Institution | Tokyo University of Marine Science and Technology |
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Principal Investigator |
井原 智則 東京海洋大学, 学術研究院, 助教 (70767350)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | 海底熱水鉱床 / 超音波流速分布計 / 深海熱水場 / 音速 / 高温高圧 / 超音波流速分布計測 |
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| Outline of Research at the Start |
海洋資源の一つである海底熱水鉱床の開発が国策として進められており、そのの一つである人工熱水孔を使った資源養殖は将来的な高いポテンシャルを秘める。一方、熱水そのものの理解は進んでおらず、そのことから、効率的な熱水利用に向けては、熱水場を記述する必要がある。本研究では、実験的に速度場・温度場をモニタリングし、適切なモデルを構築することにより濃度場を記述することを試み、その結果、深海熱水活動の物質輸送過程を解明することを究極の目標に据える。その過程で、種々の新規なモニタリング手法の開発を行い、研究を通して熱水活動研究・実験流体力学研究など数多くの分野に資する知見の獲得を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
2年度目にの本年においては、研究航海の機会が得られたため、その実施とデータ解析に注力を行った。研究航海では伊豆・小笠原海域の明神海丘（サンライズ鉱床）および明神礁カルデラ（ライジングスター鉱床）を対象に自然熱水活動の潜航調査を行った。調査では、熱水流動計測および熱水温度計測、海水・熱水試料採取、岩石試料の採取を行った。今回観測を行った熱水活動はいずれも穏やかな噴出であったが、最大200℃超の活動が観測された。実績のある超音波流速分布計にてこの流速場を計測し、ROV搭載カメラの映像と比較解析しながら背景海流が流動計測に与える影響について検討を行った。また、新たに開発を行ったメッシュ状に温度センサ部を配向したモニタリング装置にて熱水温度分布の計測を実施し、その適用性を評価した。本装置ではメッシュ状に温度センサ部を配向し、電気的に接点を切り替えて二次元的な温度分布をスキャニングする形で読み取ることが出来る。実験室での動作は確認出来ていたが、実際の深海においてその挙動を確認することが出来た。
次年度にも航海の機会が得られているが、その効率的な実施に資する重要なデータと知見を得ることが出来た。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の予定していた項目を十分にこなしており、本研究課題を遂行するにあたりその基盤となる実験環境を整え、また研究航海にて実際の現場からのフィードバックという形でおおきな知見を得ることが出来た。当初の研究の方向性に沿い、おおむね順調に進展していると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度においても、再び航海の機会が得られていることから、まず、実地での効率的なデータ取得を行う事に注力し、航海後は得られた知見とこれまでの方針に従い、効率的に研究課題を遂行する。
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Report
(2 results)
Research Products
(2 results)
