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高速気流による気液界面崩壊に伴う界面抗力減少機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K18015
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 流体工学
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

高垣 直尚  兵庫県立大学, 工学研究科, 助教 (00554221)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード環境流体力学 / 微粒化 / 風波 / 砕波 / 台風
研究成果の概要

台風の強度を正確に予測するためには,激しい砕波を伴う気液界面を通しての運動量輸送量を明らかにすることが必要不可欠である.そこで本研究では,複数の風波水槽を用いた室内実験手法により,また直接数値計算法を援用して,高風速時の激しい砕波を伴う気液界面を通しての運動量輸送機構を解明し,新たな運動量輸送モデルを構築することを目的とした.その結果,高風速時には風波の発達機構が通常の風速域とは異なること,風波の発達に及ぼす境界層外の乱流の影響は無視できるほど小さいこと,数値シミュレーションを用いて砕波現象を再現可能であること,を明らかにした.

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Development of an optical imaging technique for particle number density2018

    • 著者名/発表者名
      TAKAGAKI Naohisa、IWANO Koji、ILYASOV Emil、KOMORI Satoru、SHIRAKAWA Yoshiyuki
    • 雑誌名

      Journal of Fluid Science and Technology

      巻: 13 号: 1 ページ: JFST0001-JFST0001

    • DOI

      10.1299/jfst.2018jfst0001

    • NAID

      130006320903

    • ISSN
      1880-5558
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Laboratory Measurements of Heat Transfer and Drag Coefficients at Extremely High Wind Speeds2018

    • 著者名/発表者名
      S. KOMORI, K. IWANO, N. TAKAGAKI, R. ONISHI, R. KUROSE, K. TAKAHASHI and N. SUZUKI
    • 雑誌名

      Journal of Physical Oceanography

      巻: 印刷中 号: 4 ページ: 959-974

    • DOI

      10.1175/jpo-d-17-0243.1

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Loop-type wave-generation method for generating wind waves under long-fetch conditions2017

    • 著者名/発表者名
      N. Takagaki, S. Komori, M. Ishida, K. Iwano, R. Kurose, N. Suzuki
    • 雑誌名

      Journal of Atmospheric and Oceanic Technology

      巻: 34 号: 10 ページ: 2129-2139

    • DOI

      10.1175/jtech-d-17-0043.1

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanism of drag coefficient saturation at strong wind speeds2016

    • 著者名/発表者名
      N. Takagaki, S. Komori, N. Suzuki, K. Iwano, R. Kurose
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 43 号: 18 ページ: 9829-9835

    • DOI

      10.1002/2016gl070666

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effect of Schmidt number on mass transfer across a sheared gas-liquid interface in a wind-driven turbulence2016

    • 著者名/発表者名
      Naohisa Takagaki, Ryoichi Kurose, Atsushi Kimura, Kimura, Satoru Komori
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 号: 1

    • DOI

      10.1038/srep37059

    • NAID

      120005997915

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 風波発達に及ぼす境界層外部の乱流の影響2018

    • 著者名/発表者名
      髙畑俊作、高垣直尚、鈴木直弥、小森 悟、熊丸博滋
    • 学会等名
      日本機械学会 関西学生会2017年度学生員卒業研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Fetch effects on the momentum transfer across the air-water interface at high wind speeds2017

    • 著者名/発表者名
      Naohisa Takagaki, Satoru Komori, Koji Iwano, Naoya Suzuki, Hiroshige Kumamaru
    • 学会等名
      IUTAM Symposium wind waves
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 風波実験水槽設計にみる工学系と理学系の視点の違いとその応用例2017

    • 著者名/発表者名
      高垣直尚
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 風波気液界面を通してのCO2輸送に及ぼす海水中での巻き込み気泡の影響2017

    • 著者名/発表者名
      高垣直尚
    • 学会等名
      日本海水学会第68年会シンポジウム「関西の海水研究の今とこれから」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高風速下かつ長吹送距離における風波気液界面を通しての運動量および熱輸送量の評価2017

    • 著者名/発表者名
      高垣直尚
    • 学会等名
      日本伝熱学会関西支部第24期第2回講演討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 海表面を通しての物質輸送-高ウィンドシア・吹送距離・雨滴衝突の影響-2017

    • 著者名/発表者名
      高垣直尚
    • 学会等名
      海洋地球科学における乱流拡散制御ワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高風速下かつ長吹送距離における風波気液界面を通しての熱輸送機構2017

    • 著者名/発表者名
      高垣直尚
    • 学会等名
      波浪研究集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 高風速下かつ長吹送距離における風波気液界面を通しての運動量輸送機構2017

    • 著者名/発表者名
      高垣直尚
    • 学会等名
      波浪研究集会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県名古屋市千種区不老町)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 圧電効果を用いた流体エネルギ採取2017

    • 著者名/発表者名
      アズィム、高垣 直尚、鈴木 直弥、道岡 武信、小森 悟、熊丸博滋
    • 学会等名
      日本機械学会関西支部学生発表会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府吹田市山田丘)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 大型風波装置を用いた風波の測定2017

    • 著者名/発表者名
      高根慧太、高垣直尚、熊丸博滋
    • 学会等名
      日本機械学会関西支部学生発表会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府吹田市山田丘)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 水面微粒化の直接数値シミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      篠田淳、高垣直尚、黒瀬良一、小森悟、熊丸博滋
    • 学会等名
      日本機械学会関西支部学生発表会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府吹田市山田丘)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 台風予測精度向上のための実験研究2016

    • 著者名/発表者名
      高垣直尚、黒瀬良一、小森 悟、鈴木直弥
    • 学会等名
      兵庫県立大学 知の交流シンポジウム2016
    • 発表場所
      姫路商工会議所(兵庫県姫路市下寺町)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 台風強度の高精度予測2016

    • 著者名/発表者名
      高垣直尚
    • 学会等名
      第15回STクラブ
    • 発表場所
      じばさんびる(兵庫県姫路市南駅前町)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 液面微粒化の直接数値シミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      高垣直尚、篠田 淳、辻本悠哉、黒瀬良一、小森 悟、熊丸博滋
    • 学会等名
      兵庫県立大学 知の交流シンポジウム2016
    • 発表場所
      姫路商工会議所(兵庫県姫路市下寺町)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 兵庫県立大学 研究者データベース

    • URL

      http://kyoin.u-hyogo.ac.jp/staff/eng/takagaki/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書
  • [備考] 兵庫県立大学 教員詳細

    • URL

      http://www.eng.u-hyogo.ac.jp/outline/faculty/takagaki/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2019-03-29  

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