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気液混相暴風波浪下の波-構造物間インパクトモデル

Research Project

Project/Area Number 07J01243
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field 水工水理学
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

猿渡 亜由未 (2008-2009)  Hokkaido University, 大学院・工学研究科, 助教

猿渡 亜由来 (2007)  Hokkaido University, 大学院・工学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2007 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2009: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2008: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords砕波 / 飛沫 / Weather Research and Forecasting / 三次元Large Eddy Simularion / フィンガージェット / ジェット着水過程 / 飛沫生成機構 / 飛沫サイズ分布 / ジェットの分裂分散モデル
Research Abstract

平成20年度までの研究により,水塊ジェットや実験室スケールの砕波ジェットが着水したときに放出される二次ジェットが水面下の三次元渦構造との相互作用を経由してフィンガー形状及び飛沫へと分裂するメカニズムについて明らかにしたと共に,砕波ジェットのボイド率(体積率)分布を,ジェットの着水条件から予測する為のモデルを構築した.このジェットのボイド率はジェット-壁体衝突時の圧力応答を決定する重要なファクターとなる.
フィンガーのサイズや飛沫の生成量等を決定する砕波ジェットの着水条件は,沿岸域における波浪条件により規定され,生成した飛沫の陸域への飛散量や沿岸域における波浪条件は海上の気象条件に依存する.そこで本年度我々は,メソスケール数値気象モデルによる沿岸域気象場の再現を行うと共に,その時の砕波飛沫の生成,輸送,拡散過程の数値計算法の開発を行った.数値気象モデルとして用いたのは近年よく用いられているWeather Research and Forecasting(WRF)を用いた.本モデルにより大量の砕波飛沫が生成された2009年台風18号通過時の気象場の追算を行い,計算結果の沿岸域海上気象場(気圧,風速,風向等)を観測結果と比較し,その再現性を確認した.今後,気象モデルを波浪推算モデルとリンクさせれば,荒天時の波浪場の再現を行う事もできる.また,飛沫の飛散過程は,飛沫濃度の移流拡散方程式を解く事により求めた.沿岸域の飛沫濃度分布を現地観測した既往研究の結果と数値計算結果とを比較し,濃度分布の再現性を確認した.

Report

(3 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (24 results)

All 2010 2009 2008 2007

All Journal Article (15 results) (of which Peer Reviewed: 10 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] 強風下における微細飛沫生成・輪送過程の数値計算法の開発2010

    • Author(s)
      阿部伸弘, 猿渡亜由未, 渡部靖憲
    • Journal Title

      土木学会北海道支部論文報告集 66(CD-ROM)

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Journal Article] 屈折率整合法を用いた高濃度粒子混相乱流場の画像計測法の開発2010

    • Author(s)
      松崎亘, 猿渡亜由未
    • Journal Title

      土木学会北海道支部論文報告集 66(CD-ROM)

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Journal Article] 砕波に伴う水中への二酸化炭素輪送に関する研究2009

    • Author(s)
      猿渡亜由未, 渡辺康太, 渡部靖憲
    • Journal Title

      海洋開発論文集 25

      Pages: 837-841

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 砕波ジェットの局所水面変形機構と飛沫への分裂確率2009

    • Author(s)
      猿渡亜由未, 渡部靖憲
    • Journal Title

      海岸工学論文集 56

      Pages: 61-65

    • NAID

      130004956180

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Scarifying and fingering surfaces of plunging jets2009

    • Author(s)
      Saruwatari A., Y.Watanabe, D.M.Ingram
    • Journal Title

      Coastal Engineering 56

      Pages: 1109-1122

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sprays and finger jets evolving from splashing jets2009

    • Author(s)
      Saruwatari A., Y.Watanabe
    • Journal Title

      Proceedings of International Conference on Coastal Dynamics 6

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ジェット下の気泡混入・輪送過程の確率モデル2009

    • Author(s)
      渡部靖憲, 新井田靖朗, 猿渡亜由未, 佐伯浩
    • Journal Title

      海岸工学論文集 56

      Pages: 6-10

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 砕波フィンガージェット飛沫の生成機構2009

    • Author(s)
      猿渡亜由未, 渡部靖憲
    • Journal Title

      混相流学会年会講演会論文集

      Pages: 96-97

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Journal Article] Transition from splashing jets to fragmented fingers and sprays2009

    • Author(s)
      Ayumi Saruwatari, Yasunori Watanabe
    • Journal Title

      Proceedings of 31st International Conference on Coastal Engineering 31(印刷中)

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] LIF measurements of carbon dioxide dissolution in wave-breaking turbulence2009

    • Author(s)
      Yasunori Watanabe, Junichi Otsuka, Ayumi Saruwatari
    • Journal Title

      Proceedings of 31st International Conference on Coastal Engineering 31(印刷中)

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] フィンガージェットの分裂と飛沫の生成機構2008

    • Author(s)
      猿渡亜由未・渡部靖憲
    • Journal Title

      海岸工学論文集 55

      Pages: 61-65

    • NAID

      130003992321

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Free-surface flows under impacting droplets2008

    • Author(s)
      Yasunori Watanabe, Ayumi Saruwatari, David M. Ingram
    • Journal Title

      Journal of Computational Physics 227

      Pages: 2344-2365

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ジェット着水過程におけるフィンガージェットと飛沫のサイズ遷移2008

    • Author(s)
      猿渡亜由未
    • Journal Title

      土木学会北海道支部論文報告集 64(CD-ROM)(B-36)

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Journal Article] 自由水面をもつジェットの分裂分散モデル2007

    • Author(s)
      猿渡亜由未
    • Journal Title

      海岸工学論文集 54

      Pages: 66-70

    • NAID

      130003808137

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dynamics of the Local Free-Surface and Sub-Surface Vortex under Splashing Jet2007

    • Author(s)
      Ayumi Saruwatari
    • Journal Title

      Proceedings of International Conference on Violent Flows (VF-2007) (CD-ROM) (Session 7B)

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 砕波ジェットの局所水面変形機構と飛沫への分裂確率2009

    • Author(s)
      猿渡亜由未
    • Organizer
      第56回海岸工学講演会
    • Place of Presentation
      茨城県立県民文化センター水戸市
    • Year and Date
      2009-11-18
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Sprays and finger jets evolving from splashing jets2009

    • Author(s)
      Ayumi Saruwatari
    • Organizer
      6^<th> International Conference on Coastal Dynamics
    • Place of Presentation
      Toranomon Pastoral Hotel, Tokyo
    • Year and Date
      2009-09-08
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 砕波に伴う水中への二酸化素輪送に関する研究2009

    • Author(s)
      猿渡亜由未
    • Organizer
      混相流学会年会講演会2009
    • Place of Presentation
      KKRホテル熊本,熊本市
    • Year and Date
      2009-08-07
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 砕波に伴う水中への二酸化炭素輪送に関する研究2009

    • Author(s)
      猿渡亜由未
    • Organizer
      第34回海洋開発シンポジウム
    • Place of Presentation
      横浜市開港記念会館,横浜市
    • Year and Date
      2009-06-29
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] フィンガージェットの分裂と飛沫の生成機構2008

    • Author(s)
      猿渡亜由未
    • Organizer
      第55回海岸工学講演会
    • Place of Presentation
      富山国際会議場・富山市
    • Year and Date
      2008-11-12
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Transition from splashing jets to fragmented fingers and sprays2008

    • Author(s)
      猿渡亜由未
    • Organizer
      31st International Conference on Coastal Engineering
    • Place of Presentation
      Conguress Center Hamburg, ハンブルグ(ドイツ)
    • Year and Date
      2008-09-04
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] ジェット着水過程におけるフィンガージェットと飛沫のサイズ遷移2008

    • Author(s)
      猿渡亜由未
    • Organizer
      平成19年度年次技術研究発表会
    • Place of Presentation
      札幌市
    • Year and Date
      2008-01-31
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Dynamics of the Local Free-Surface and Sub-Surface Vortex under Splashing Jet2007

    • Author(s)
      Ayumi Saruwatari
    • Organizer
      International Conference on Violent Flows
    • Place of Presentation
      福岡市
    • Year and Date
      2007-11-21
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 自由水面をもつジェットの分裂分散モデル2007

    • Author(s)
      猿渡亜由未
    • Organizer
      第54回海岸工学講演会
    • Place of Presentation
      宮崎市
    • Year and Date
      2007-11-07
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2007-04-01   Modified: 2024-03-26  

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