| 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, 准教授 (70767350)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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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 |
3年度目の本年については、研究航海の機会が得られたため、前年度に引き続き実地計測を行った。海況が優れなかったため東青ヶ島カルデラの熱水域への1潜航のみであったが、流動場と熱水場の計測を行う事が出来た。また、流体のサンプリングについても実施することが出来たたため、詳細な解析に供する試料を得ることが出来た。一方、熱流動場と岩石についてリンクするためのチムニー試料については想定外に強固なものであったため、チムニー試料採取については放棄を行わざるを得なかった。また、チムニー内の温度分布を計測するための機器を開発し、現場に持って行きはしたが、上記オペレーションに時間を要したためこれについても実施を見送る形となった。
また、これまでの計測結果の解析手法を検討し、1次元の超音波流速分布計計測結果から噴流の流動場を復原する手法について見通しを得ることが出来た。具体的な手法としては、軸対称噴流の実験的な速度分布形状を既往研究から整理し、その上で実次元速度の分布の投影となる超音波流速分布計の1次元結果にフィッティングを行う事で、それぞれの流速分布を復原することができた。また、実流動場においては背景海流の影響があるため、定式上はこれらの項目についても検討を行うこととしている。まずは流量に換算することで既往研究で見られる値と比較し、妥当な結果が得られることは確認出来た。
なお、当初は実施期間を3ヶ年で予定していたが、育児休業の取得を実施したことに伴い、1ヶ年延長した4ヶ年で研究を実施することとした。
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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
当初計画していた項目を踏まえ、実地データを踏まえてフィードバックを受けた上で本来目的としている内容に向けておおむね順調に進捗している。また、ワークライフバランス面で無理のないようにマイルストーンを設定しているが、それについても順調にこなしていると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度においても研究航海の機会が得られているが、これまでの集大成となるため、課題を整理した上で不足しているデータをしっかり取得し、その上で、研究成果を積極的に対外公表し、本課題について十分な成果を挙げることを目指す。
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