乱れた密度成層流を対象とした流速・密度計測法の開発と乱流構造の解析

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01850122
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 箟 源亮 神戸大学, 工学部, 教授 (80031061)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 室田 明 大阪大学, 工学部, 教授 (50028924) ; 道奥 康治 神戸大学, 工学部, 助教授 (40127303) ; 中辻 啓二 大阪大学, 工学部, 助教授 (10029324) ; 江藤 剛治 近畿大学, 理工学部, 教授 (20088412)
• Keywords: 可視化情報 / 乱流 / 密度流

Research Abstract

アルゴンレ-ザ-光膜を水路中の一断面に入射し、流体(水道水)中に自然に含まれる微粒子(空気胞粒子?)からの散乱光子数を二次元光子計数管で計数、解析することにより、水路ー断面における流速・水温分布測定の研究を行った。乱流境界層内の平均流速分布、静水中の水温分布計測を終了し、現在乱流境界層中の水温分布計測を研究中である。(箟)
淀川洪水流の拡がりを対象に三次元数値実験を実施して、河川流出流の流動に及ぼす密度流効果ならびに地球自転効果について定量的に考察した。さらに、熱赤外線画像を収集して、淀川河口における濁度、温度分布の拡がりと河川流量との関係を分析した。(中辻)
粒子の自動追跡による密度差のある乱れの三次元挙動の観測システムを研究した。その内容は(1)トレ-サ-としてのマイクロカプセル(比重1.005)の開発、(2)2値化の自動化のためのプログラムの開発、(3)2値化画像上のトレ-サ-像の自動追跡のためのカルマンフィルタ-、x^2検定を用いたプログラム開発である。(江藤)
Kーεモデルと代数的応力モデル(ASM)を用いて二次元表層密度噴流の数値計算を行い、乱流モデルの成層密度流への応用について実験結果との比較から基礎的な検討を行った。水表面補整を施したASMは表層密度噴流の流動特性と非等方性乱流場を良好に予測した。(室田)
水温成層場を対象として、機械的、熱的擾乱によって生起される乱流場に実験観測を行った。水温変動について充分な計測を行い、流速計測について準備観測を実施した。(道奥)

Research Products

• [Publications] Yano.M: "Velocity Measurement using Photon Counting Technique" Proc.23rd Congress of IAHR. A. 93-100 (1989)
• [Publications] Yano.M: "Fluid properties measurement using photon-counting image acquisition system" Proc.Workshop on Instrumentation for Hydraulic Laboratories IAHR. 1989. (145-153)
• [Publications] Nakatsuji.K: "Application of an Algebraic Stress Model to Plane Buoyant Surface Jet" Proc.23rd Congress of IAHR. A. 285-292 (1989)
• [Publications] 江藤剛治: "多数の粒子の自動追跡のための新しいアルゴリズムの開発" 水工学論文集. 34. 719-724 (1990)
• [Publications] 室田明: "沿岸流のある海域に流出する河川水の三次元挙動について" 水工学論文集. 34. (1990)
• [Publications] 道奥康治: "水温成層の形成におよぼす水深・熱的・力学的外因の影響" 水工学論文集. 34. (1990)
• [Publications] 箟源亮(分担執筆): "レ-ザ-計測ハンドブック応用編(7.1)" 丸善株式会社,