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強風下における砕波気液界面を通しての運動量およびスカラの輸送機構の実験的解明

研究課題

研究課題/領域番号 25249013
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
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

小森 悟  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60127082)

研究分担者 黒瀬 良一  京都大学, 大学院工学研究科, 准教授 (70371622)
高垣 直尚  京都大学, 大学院工学研究科, 助教 (00554221)
大西 領  国立研究開発法人海洋研究開発機構, その他部局等, その他 (30414361)
連携研究者 鈴木 直弥  近畿大学, 工学部, 准教授 (40422985)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
43,680千円 (直接経費: 33,600千円、間接経費: 10,080千円)
2015年度: 12,220千円 (直接経費: 9,400千円、間接経費: 2,820千円)
2014年度: 13,130千円 (直接経費: 10,100千円、間接経費: 3,030千円)
2013年度: 18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)
キーワード流体工学 / 輸送現象論 / 台風 / 気候変動 / 海洋工学
研究成果の概要

風波水槽実験により,高風速下においては気液界面を通しての熱および物質の輸送の風速依存性は通常の風速域と異なり,それらの輸送量が急増することを明らかにした.また、通常の風速域において,物質移動に及ぼす吹送距離の影響が小さいことを明らかにした.さらに,これらの運動量,熱,物質輸送実験を通して提案した運動量・熱輸送モデルを用いて,台風直下における運動量および熱の輸送量の推定を行い,これらの運動量・熱輸送モデルが台風強度の予測に及ぼす影響について検討を行った.その結果,新規提案の運動量・熱輸送モデルを使用した場合には,従来のモデルを使用した場合よりも,予測値が観測値により近づくことが明らかになった.

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 2件、 招待講演 5件) 備考 (2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
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Air-water mass transfer mechanism due to the impingement of a single liquid drop on the air-water interface2014

    • 著者名/発表者名
      1.Takagaki, N., Komori, S.
    • 雑誌名

      Int. J. Multiphase Flow

      巻: 60 ページ: 30-39

    • DOI

      10.1016/j.ijmultiphaseflow.2013.11.006

    • 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] 室内実験による高風速下での気液界面を通しての乱流輸送現象の解明とモデリング2016

    • 著者名/発表者名
      小森悟
    • 学会等名
      日本海洋学会シンポジウム
    • 発表場所
      東京,東京大学本郷キャンパス
    • 年月日
      2016-03-14
    • 関連する報告書
      2015 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物質輸送量の評価2016

    • 著者名/発表者名
      高垣 直尚
    • 学会等名
      日本海洋学会シンポジウム
    • 発表場所
      東京,東京大学本郷キャンパス
    • 年月日
      2016-03-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 界面活性剤による風波の減衰作用2015

    • 著者名/発表者名
      木村 厚思,三輪 将也,高垣 直尚,黒瀬 良一,小森 悟
    • 学会等名
      化学工学会第48回秋季大会
    • 発表場所
      札幌,北海道大学札幌キャンパス
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Spectral Shape of Wind Waves at Extreme High Wind Speeds2015

    • 著者名/発表者名
      Naohisa Takagaki, Satoru Komori, Koji Iwano, Ryoichi Kurose and Naoya Suzuki
    • 学会等名
      The 7th International Symposium on Gas Transfer at Water Surfaces
    • 発表場所
      Seattle WA USA
    • 年月日
      2015-05-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Laboratory Measurements of Momentum, Heat and Mass Transfer across the Air-Water Interface at High Wind Speeds2015

    • 著者名/発表者名
      Satoru Komori
    • 学会等名
      The 7th International Symposium on Gas Transfer at Water Surfaces
    • 発表場所
      Seattle WA USA
    • 年月日
      2015-05-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [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
    • 年月日
      2015-03-16
    • 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、文化交流センター ホール
    • 年月日
      2014-12-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [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
      東京,タワーホール船堀
    • 年月日
      2014-12-09
    • 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量の評価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
      仙台、東北大学 川内北キャンパス
    • 年月日
      2014-09-15
    • 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量の評価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
      仙台、東北大学 川内北キャンパス
    • 年月日
      2014-09-15
    • 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
    • 年月日
      2014-09-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Statistical properties of wind waves generated in extremely-high wind condition2014

    • 著者名/発表者名
      N. Takagaki, K. Iwano and S. Komori
    • 学会等名
      2014 AGU Ocean Sciences Meeting
    • 発表場所
      Hawaii, USA
    • 年月日
      2014-02-23 – 2014-02-28
    • 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
    • 年月日
      2013-12-17 – 2013-12-19
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] CORRELATION BETWEEN DRAG COEFFICIENT AND WAVE SLOPE AT EXTREMELY HIGH WIND SPEEDS2013

    • 著者名/発表者名
      N. Takagaki, K. Iwano and S. Komori
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting
    • 発表場所
      San Francisco, CA, USA
    • 年月日
      2013-12-09 – 2013-12-13
    • 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
    • 年月日
      2013-11-09 – 2013-11-10
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 強風速下における風波気液界面を通しての物質輸送量の評価2013

    • 著者名/発表者名
      岩野耕治, 高垣直尚, 神内浩行, 西平守志, 黒瀬良一, 小森 悟
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2013
    • 発表場所
      東京農工大学小金井キャンパス
    • 年月日
      2013-09-12 – 2013-09-14
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 京都大学 環境熱流体工学研究室

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
  • [備考] 京都大学 工学研究科 機械理工学専攻 環境熱流体工学研究室

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2017-05-10  

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