水面の位置を陽的に扱う新しい3次元数値風洞水槽の開発

• 研究課題/領域番号: 20560482
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 水工学
• 研究機関: 大阪産業大学
• 研究代表者: 水谷 夏樹 大阪産業大学, 工学部, 教授 (50356036)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2010年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2009年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2008年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
• キーワード: 風波 / 気流の剥離 / 運動量輸送 / 数値風洞水槽 / 可視化実験 / 自己調整機能 / 風波レイノルズ数 / 界面抵抗係数 / 海洋物理 / 数値解析手法 / 可視化 / 値解析手法

研究概要

本研究では風波の発達を数値的に再現する数値風洞水槽の開発を試みた.過去の研究成果から,水面において速度勾配が極めて大きいことが分かっており,その解決策として二種類の方法について考えていたが,いずれの方法も満足する精度を得ることは出来なかった.一方で,モデルの検証のために行っていた可視化実験からは,気流の剥離が運動量の輸送をコントロールしているという事実が明らかとなり,風波の自己調整機能に気流の剥離が強く関与していることがわかった.

研究成果

• [雑誌論文] 水面の抵抗係数に及ぼす風波界面上の気流の影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 水谷夏樹
  • 雑誌名: ながれ 第30巻,No.3(印刷中)
  • NAID: 110008686888
  • 査読あり
• [雑誌論文] 砕波を伴わない風波の自己調整機能に対する気流の剥離の役割について (2011)
  • 著者名/発表者名: 水谷夏樹,鍛治允啓,宮島昌弘
  • 雑誌名: 土木学会論文集B2(海岸工学) Vol.67(印刷中)
  • NAID: 130004550539
  • 査読あり
• [雑誌論文] 水面の抵抗係数に及ぼす風波界面上の気流の影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 水谷夏樹
  • 雑誌名: ながれ 巻: 30巻, No.3(印刷中)
  • NAID: 110008686888
  • 査読あり
• [雑誌論文] 風波上の気流の剥離の発生頻度とその要因について (2009)
  • 著者名/発表者名: 水谷夏樹,Edwin A.Cowen,宮島昌弘
  • 雑誌名: 土木学会論文集B2(海岸工学) Vol.65,No.1 ページ: 76-80
  • NAID: 130004956193
  • 査読あり
• [雑誌論文] 風波上の気流の剥離の発生頻度とその要因について (2009)
  • 著者名/発表者名: 水谷夏樹, Edwin A.Cowen, 宮島昌弘
  • 雑誌名: 土木学会論文集B2(海岸工学) 56 ページ: 76-80
  • NAID: 130004956193
  • 査読あり
• [学会発表] The relationship between occurrence frequency of air flow separation over wind waves and statistic values of wind waves (2010)
  • 著者名/発表者名: Mizutani N., E.A.Cowen
  • 学会等名: The 6th International Symposium on Gas Transfer at Water Surface
  • 発表場所: Kyoto, JAPAN
  • 年月日: 2010-05-19
• [学会発表] The Relationship between Occurrence Frequency of Air Flow Separation over Wind Waves and Statistic Values of Wind Waves (2010)
  • 著者名/発表者名: Mizutani, N., E.Cowen
  • 学会等名: The 6th International Symposium on Gas Transfer at Water Surface
  • 発表場所: Kyoto, JAPAN
  • 年月日: 2010-05-19