深海の熱水噴出を例とした超臨界水の流れのダイナミクス

• 研究課題/領域番号: 22740261
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 数理物理・物性基礎
• 研究機関: 日本大学
• 研究代表者: 小紫 誠子 日本大学, 理工学部, 准教授 (90318361)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2012年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2011年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2010年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 流体数値シミュレーション / 超臨界水 / 深海熱水 / 非定常非圧縮流れ / 複雑流れ / 熱対流 / 計算モデル / 深海の熱水噴出 / 非圧縮性流れ / 数値シミュレーション / ハイブリッド上流差分 / 高温熱対流 / 熱水噴出 / 非圧縮性流 / 数値計算 / 非線形項 / 3次精度上流差分 / 流体 / 深海 / 非圧縮性方程式

研究概要

深海底から噴出する超臨界熱水の流れについて、非圧縮流れの数値解析手法により数値シミュレーションを行うための数値モデルを構築した.そして実際に計算コードを構築し,計算を行った.扱う流れは極めて非定常性の強い高レイノルズ数の流れであるため,従来の上流差分を用いた方法でも安定して計算を進めることが困難であったため,新たにスキームを開発し,深海の超臨界熱水の複雑な流れ場を捉えることに成功した.

研究成果

• [雑誌論文] ハイブリッド上流差分を用いた熱対流の数値計算 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小紫誠子
  • 雑誌名: 第26回数値流体力学シンポジウム・講演論文集 巻: A02-2
• [雑誌論文] 高圧下における温熱水対流の数値シミュレーョン (2012)
  • 著者名/発表者名: 小紫誠子
  • 雑誌名: 日本流体力 巻: 63
• [雑誌論文] A Hydrothermal Convective Flow at Extremely High Temperature (2012)
  • 著者名/発表者名: 小紫誠子
  • 雑誌名: Proceedings of The Seventh International Conference on Computational Fluid Dynamics 巻: 3001
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Hydrothermal Convective Flow at Extremely High Temperature (2012)
  • 著者名/発表者名: 小紫誠子
  • 雑誌名: Proceedings of The Seventh International Conference on Computational Fluid Dynamics 巻: ICCFD7-2012 ページ: 3001-3001
  • 査読あり
• [雑誌論文] 深海カルデラ内の熱水活動によって誘起される流れの数値解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小紫誠子,大西楢平,茂田正哉,福西祐
  • 雑誌名: 複雑流体の数理解析と数値解析 巻: 1724 ページ: 118-125
• [雑誌論文] 深海カルデラ内における熱水噴出の数値深海カルデラ内における熱水噴出の数値深海カルデラ内における熱水噴出の数値シミュレーョン (2011)
  • 著者名/発表者名: 小紫 誠子, 大西 楢平, 茂田 正哉, 福西 祐
  • 雑誌名: 日本流体力学会年会2010・講演論文集 巻: 37
• [雑誌論文] 深海カルデラ内の熱水活動によって誘起される流れの数値解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小紫誠子, 大西楢平, 茂田正哉, 福西祐
  • 雑誌名: 数理解析研究所講究録「複雑流体の数理解析と数値解析 巻: 1724 ページ: 118-125
• [雑誌論文] 深海カルデラ内における熱水噴出の数値シミュレーション (2011)
  • 著者名/発表者名: 小紫誠子, 大西楢平, 茂田正哉, 福西祐
  • 雑誌名: 日本流体力学会年会2010・講演論文集 巻: (CD-ROM) ページ: 37-37
• [学会発表] ハイブリッド上流差分を用いた熱対流の数値計算 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小紫誠子
  • 学会等名: 第26回数値流体力学シンポジウム
• [学会発表] Simulation ofhighly-unsteady hydrothermal convection above the critical temperature in the deep sea (2012)
  • 著者名/発表者名: 小 紫誠 子
  • 学会等名: 65th Annual Meeting of the American Physical Society, Division of Fluid Dynamics
• [学会発表] 高圧下における高温熱水対流の数値シミュレーション (2012)
  • 著者名/発表者名: 小紫誠子
  • 学会等名: 日本流体力学会年会
• [学会発表] A Hydrothermal Convective Flow at Extremely High Temperature (2012)
  • 著者名/発表者名: 小 紫 誠 子
  • 学会等名: The Seventh International Conference on Computational Fluid Dynamics
• [学会発表] A Hydrothermal Convective Flow at Extremely High Temperature (2012)
  • 著者名/発表者名: 小紫誠子
  • 学会等名: The Seventh International Conference on Computational Fluid Dynamics
  • 発表場所: Island of Hawaii, US
• [学会発表] 高圧下における高温熱水対流の数値シミュレーション (2012)
  • 著者名/発表者名: 小紫誠子
  • 学会等名: 日本流体力学会年会2012
  • 発表場所: 高知大学
• [学会発表] Simulation of highly-unsteady hydrothermal convection above the critical temperature in the deep sea (2012)
  • 著者名/発表者名: 小紫誠子
  • 学会等名: 65th Annual Meeting of the American Physical Society, Division of Fluid Dynamics
  • 発表場所: San Diego, US
• [学会発表] Simulation of a submarine hydrothermal convection using a numerical model for a supercritical water flow (2011)
  • 著者名/発表者名: 小紫誠子
  • 学会等名: American Physical Society, 64^<th> Annual Meeting, Division of Fluid Dynamics
  • 発表場所: アメリカ合衆国,ボルチモア
  • 年月日: 2011-11-22
• [学会発表] 大規模火災旋風をモデルとした熱対流の数値シミュレーション (2011)
  • 著者名/発表者名: 小紫誠子
  • 学会等名: 第4回映像情報科学研究会
  • 発表場所: 山口
  • 年月日: 2011-02-26
• [学会発表] Simulation of a submarine hydrothermal convection using a numerical model for a supercritical water flow (2011)
  • 著者名/発表者名: 小 紫 誠 子
  • 学会等名: 64th Annual Meeting of the American Physical Society, Division of Fluid Dynamics
• [学会発表] 深海カルデラ内の熱水活動によって誘起される流れの数値解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小紫誠子, 大西楢平, 茂田正哉, 福西祐
  • 学会等名: 数理解析研究所「複雑流体の数理解析と数値解析」研究会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2010-09-27
• [学会発表] 深海カルデラ内における熱水噴出の数値シミュレーション (2010)
  • 著者名/発表者名: 小紫誠子, 大西楢平, 茂田正哉, 福西祐
  • 学会等名: 日本流体力学会年会2010
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2010-09-10
• [学会発表] 深海カルデラ内の熱水活動によって誘起される流れの数値解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小紫誠子,大西楢平,茂田正哉,福西祐
  • 学会等名: 数理解析研究所「複雑流体の数理解析と数値解析」研究会
• [学会発表] 深海カルデラ内における熱水噴出の数値シミュレーション (2010)
  • 著者名/発表者名: 小紫誠子,大西楢平,茂田正哉,福西祐
  • 学会等名: 日本流体力学会年会2010