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中-高風速遷移域における風波気液界面を通してのスカラ輸送メカニズムの完全解明

研究課題

研究課題/領域番号 24360069
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 流体工学
研究機関京都大学

研究代表者

黒瀬 良一  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70371622)

研究分担者 高垣 直尚  京都大学, 大学院工学研究科, 助教 (00554221)
小森 悟  京都大学, 大学院工学研究科, 教授 (60127082)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2014年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2013年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2012年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
キーワード風波 / 気液界面 / 物質移動 / 熱移動 / 数値シミュレーション / 砕波 / 直接数値シミュレーション / 環境乱流 / 混相流 / 数値解析
研究成果の概要

風波気液界面を通しての二酸化炭素や熱等のスカラ輸送メカニズムを明らかにし,その信頼性の高いモデルを構築することは,大気・海洋間の炭素収支,ひいては地球の温暖化や台風の発達進路を正確に見積もる上で極めて重要である.本研究では,大規模かつ高精度の数値シミュレーション(DNSおよびLES)により,風波気液界面を通してのスカラ輸送メカニズムを,気液界面近傍の乱流挙動とスカラ輸送の関連性を詳細に調べることによって明らかにすることを目的とした.本研究により,気液界面を通してのスカラ輸送には気液界面近傍両側に発生する縦型の乱流渦が強く影響を及ぼすことを明らかにした.

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 3件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Effects of turbulent eddies and Langmuir circulations on scalar transfer in a sheared wind-driven liquid flow2015

    • 著者名/発表者名
      N. Takagaki, R. Kurose, Y. Tsujimoto, S. Komori, K. Takahashi
    • 雑誌名

      Physics of Fluids

      巻: 27 号: 1 ページ: 016603-016603

    • DOI

      10.1063/1.4905845

    • NAID

      120005587815

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Relationship between momentum of an impinging drop and intensities of vortex rings generated below free surface2014

    • 著者名/発表者名
      N. Takagaki, R. Kurose, Y. Nakajima, Y. Baba, S. Komori
    • 雑誌名

      International Journal of Multiphase Flow

      巻: 65 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1016/j.ijmultiphaseflow.2014.05.005

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Mass transfer velocity across the breaking air-water interface at extremely high wind speeds2013

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

      Tellus B

      巻: 65 号: 1 ページ: 21341-21341

    • DOI

      10.3402/tellusb.v65i0.21341

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 大気・海洋間の運動量,熱および物質の輸送機構の解明とモデル化2015

    • 著者名/発表者名
      小森 悟
    • 学会等名
      日本機械学会関西支部第90期定時総会講演会
    • 発表場所
      京都大学桂キャンパス(京都市)
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 大気・海洋間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-2014

    • 著者名/発表者名
      高垣直尚
    • 学会等名
      日本機械学会関西支部 流体工学懇話会 第174回研究会
    • 発表場所
      大阪市立大学梅田サテライトキャンパス(大阪市)
    • 年月日
      2014-12-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 風波気液界面を通しての熱輸送に関する直接数値シミュレーション2014

    • 著者名/発表者名
      木村厚思, 辻本悠太, 高垣直尚, 黒瀬良一, 小森 悟
    • 学会等名
      第28回数値流体シンポジウム
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都)
    • 年月日
      2014-12-09 – 2014-12-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 高風速下における風波気液界面を通しての熱輸送の評価2014

    • 著者名/発表者名
      岩野耕治, 石田瑞紀, 高井敬介, 高垣直尚, 黒瀬良一, 小森 悟
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2014
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス(仙台市)
    • 年月日
      2014-09-15 – 2014-09-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 長吹送距離における風波気液界面を通しての物質輸送の評価2014

    • 著者名/発表者名
      高垣直尚, 室谷春樹, 越智啓介, 岩野耕治, 黒瀬良一, 小森 悟
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2014
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス(仙台市)
    • 年月日
      2014-09-15 – 2014-09-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 風波気液界面における乱流輸送現象2014

    • 著者名/発表者名
      小森 悟
    • 学会等名
      日本機械学会2014年度年次大会
    • 発表場所
      東京電機大学東京千住キャンパス(東京都)
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 風波気液界面を通してのスカラ輸送に及ぼす液側乱流渦とLangmuir circulation の影響2013

    • 著者名/発表者名
      辻本悠太, 高垣直尚, 黒瀬良一, 小森 悟, 高橋桂子
    • 学会等名
      第91期日本機械学会流体工学部門講演会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 風波気液界面を通してのスカラ輸送に及ぼすSchmidt数の影響2013

    • 著者名/発表者名
      辻本悠太, 高垣直尚, 黒瀬良一, 小森 悟
    • 学会等名
      第27回数値流体力学シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 単一液滴衝突時における自由界面を通しての物質輸送の直接数値シミュレーション2012

    • 著者名/発表者名
      アイヤルクリアイカ, 高垣直尚, 明珎陽介, 黒瀬良一, 小森悟
    • 学会等名
      第26回数値流体力学シンポジウム
    • 発表場所
      国立オリンピック記念青少年総昔センター(東京都)
    • 年月日
      2012-12-18
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 風波気液界面近傍の乱流構造とスカラ輸送機構の数値シミュレーション2012

    • 著者名/発表者名
      辻本悠太, 藤井聡司, 高垣直尚, 黒瀬良一, 小森悟
    • 学会等名
      第90期日本機械学会流体工学部門講演会
    • 発表場所
      同志社大学今出川キャンパス寒梅館(京都府)
    • 年月日
      2012-11-17
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考] 環境熱流体工学研究室ホームページ

    • URL

      http://www.fluid.me.kyoto-u.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 京都大学大学院工学研究科環境熱流体工学研究室

    • URL

      http://www.fluid.me.kyoto-u.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.fluid.me.kyoto-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2012-04-24   更新日: 2019-07-29  

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