2012 Fiscal Year Annual Research Report
蛇行プルームの断面可視化による拡散物質濃度測定と拡散モデルの構築に関する研究
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22560181
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| Research Institution | Kushiro National College of Technology |
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Principal Investigator |
小杉 淳 釧路工業高等専門学校, 機械工学科, 准教授 (60290673)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
関下 信正 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70283489)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 大気拡散 / 粒子拡散 / 風洞実験 / 可視化計測 / 蛇行プルーム |
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| Research Abstract |
大気中に放出される物質の拡散予測は，最近のPM2.5の飛来など問題おいてその重要性が指摘されている．特に，汚染源から比較的近傍ではプルーム（汚染物質の粒子雲）が，大気乱流場の渦の作用を受け，蛇行運動しながら拡散し，高濃度の汚染物質が局所的に生じることなどが予測される．本研究では，従来困難であったプルームの蛇行を伴う拡散現象を再現できるアクティブグリッドを装着した特集風洞を用い，プルーム流れ方向断面の可視化画像から蛇行プルームの瞬間的な濃度特性を明らかにすることを目的としている．実験は主流流速を5m/sの一様準等方性乱流場においてアクティブグリッドの撹拌翼の振れ角を±0,15,45,60,90°の5通りで行い，乱流場の規模を表す指標である乱流レイノルズ数Rλを43～325の間で変化させた．トレーサには固形微粒子（活性白土）を空気と混合し用いた．プルーム断面の可視化には，冷却型CCDカメラを用い，Rλが大きな場合，感度の関係で鮮明に記録できないため一般撮影用のデジタルカメラを利用しリニアリティ補正を行い正確な濃度情報を得た．解析はX/d=10～250（d：トレーサ放出ノズル径=5mm）の範囲でx/d=10おきの25断面について行い，プルームの長時間拡散に相当する全拡散，瞬間プルームを重心で合わせて平均化した相対拡散，およびプルームの重心の大きさを求めた．解析されたデータはTaylor，Gifford，Lee & Stoneらの拡散モデルと比較し，良い一致を示すことが確認された（研究結果の一部はIWMST 2012にて学会発表）．本研究では，平均的な濃度特性の他に，プルーム内部に着目した濃度変動特性やせん断流れについても実験を行う予定であったが，現在まだ準備段階である，今後得られた成果は順次学会などで発表していく
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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