| 研究課題/領域番号 |
21K03881
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分19010:流体工学関連
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| 研究機関 | 兵庫県立大学 |
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研究代表者 |
高垣 直尚 兵庫県立大学, 工学研究科, 准教授 (00554221)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 熱輸送 / 気泡層 / 乱流輸送 / 台風 / 風波 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
台風下における風波気液界面を通した熱輸送機構を明らかにし，信頼性の高い熱輸送モデルを構築することは，台風強度を正確に見積もるうえで極めて重要である．近年，台風下の海面近傍は，液滴の飛散や気泡の巻き込みなどを伴い，気泡同士が連続的にくっついて層を成す，いわゆる気泡層に完全に覆われることが報告されている．そこで本研究では，高速気流による超高密度気泡層の生成機構・気泡層を通しての熱輸送機構を解明することを目的とする．
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| 研究成果の概要 |
高速気流場における波立つ水面では，気泡同士が連続的にくっついて層を成す，いわゆる気泡層が形成されることが知られている．そのため，気泡層に覆われた風波気液界面を通した熱輸送機構を明らかにし，信頼性の高い気液間熱輸送モデルを構築することは重要である．そこで本研究では，実験および数値計算手法を使用して，さまざまな濃度の気泡層を作成し，気泡層の気液間熱輸送におよぼす影響について検証することを目的とした．その結果，気泡層が気液界面を通しての運動量および熱輸送に影響を及ぼすことを明らかとした．さらに，気泡層の濃度が変化した場合に，高風速時には波高が変化する可能性を確認した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
今回の科研費研究を通じて，台風強度の推定精度を向上させるために必要な気液間熱輸送モデルの検証が進展し，その成果の一部は査読付き英語論文などにて発表されたことから，社会的意義は大きい．さらに，本科研費プロジェクトは，新しい大型の科学研究プロジェクトへとつながりを発生させた．以上より，本科研費プロジェクトの学術的・社会的に大きな意義を持つといえる．
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