2004 Fiscal Year Annual Research Report
砕波下の気固液混相乱流に対する局所相互作用の統計評価と沿岸物理環境モデルの開発
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15760371
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
渡部 靖憲 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (20292055)
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| Keywords | 砕波 / 乱流 / 混相流 |
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| Research Abstract |
・砕波後の局所乱流構造を明らかにするため,昨年度開発した三次元Super-Resolution PIVの精度を検証すると共に砕波流れに適用した.砕波直後に発生する大規模水平渦及びその背後に形成される三次元渦の特徴を計測することができた.また,その結果は統計処理され,本研究の目的である砕波流れの物理環境モデルの一つのパラメータである乱れの統計量を取得できた.
・発光ダイオードを使ったシャドウグラフにより砕波後に混入される気泡サイズと気泡数の時間変化を取得するための画像計測法を開発した.テストケースとして巻き波砕波下のこれらを計測し,砕波遷移に伴う気泡径分布の特徴を抽出可能であることが確認された.この方法を適用したケーススタディを行い統計処理することにより,混入気泡の力学的マクロパラメータを決定可能となる.
・熱赤外線計測及び可視光計測の併用により,砕波波面表層の水温分布から,砕波波面直下の渦構造を特定し,大規模渦スケールを決定する方法を提案した.この方法により水面直下における乱流拡散及び物質拡散率の決定が可能となり,パラメータスタディによりこれらを現在解析,評価を行っている.
・砕波帯流れの特徴を決定する重要なパラメータである回転流れのモデル化に向けて,砕波後に生成される回転流れ成分の水深積分量について詳細な解析を行った.回転流れ成分は乱れエネルギー分布と密接な相関を持ち,非回転流れから何らかの方法で回転流れの水深積分量をモデル化できれば,容易に乱れエネルギー及び乱れエネルギー散逸をモデル化可能である.回転流れ量のモデル化のための因子解析が現在進行中である.
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