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砕波気液混相乱流の物理機構に基づく沿岸域炭酸ガス輸送モデルの開発

研究課題

研究課題/領域番号 25820232
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 水工学
研究機関国立研究開発法人土木研究所

研究代表者

大塚 淳一  国立研究開発法人土木研究所, 寒地土木研究所, 研究員 (50540556)

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
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2015年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2014年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードbreaking wave / turbulence / entrained bubble / gas transfer / PIV / LIF / 砕波 / 乱流 / 気泡 / ガス輸送 / 混入気泡 / ガス交換 / 画像計測
研究成果の概要

砕波によって生成される気泡と流体の乱れは大気-海中間の炭酸ガス輸送に寄与し,さらに炭酸ガスの溶解に伴う海域の酸性化は沿岸域の生態系に影響を与える.本研究では,砕波気液混相乱流の物理機構を考慮したガス輸送モデルを構築するため、PIV、LIF、Backlightシステムを用いて砕波帯のガス輸送過程を明らかにした。気泡量が多く、乱れが強い遷移領域では,溶存ガスが瞬時に拡散するためガス濃度の上昇速度は遅い.一方、水深が浅く乱れが小さいボア領域ではガス濃度が容易に上昇し、高濃度化した溶存ガスが戻り流れによって沖側へ輸送される。沿岸域の砕波帯では気泡や乱れに加えて、戻り流れがガス輸送に大きく寄与する。

報告書

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

    (10件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] 砕波乱流下における炭酸ガス濃度の時空間変動特性2016

    • 著者名/発表者名
      大塚淳一
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 72

    • NAID

      130005282440

    • 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] Characteristic time, length, and velocity scales of transverse flows in the surf zone2015

    • 著者名/発表者名
      Junichi Otsuka, Yasunori Watanabe
    • 雑誌名

      Coastal Engineering Journal

      巻: 57 号: 2 ページ: 1-22

    • DOI

      10.1142/s0578563415500060

    • NAID

      120005906837

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 風波砕波下の飛沫と気泡の同時画像計測2014

    • 著者名/発表者名
      大塚淳一
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 70

    • NAID

      130004706903

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 風波下の高速表面水温計測による波面を通じた熱輸送の変調の解析2014

    • 著者名/発表者名
      渡部靖憲
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 70

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 異なる斜面勾配における内部ケルビン波の砕波により誘起される流れ2014

    • 著者名/発表者名
      小窪一毅
    • 雑誌名

      土木学会論文集B3(海洋開発)

      巻: 70

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 内部ケルビン波の砕波による水平循環の発達と減衰2014

    • 著者名/発表者名
      小窪一毅
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 58

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 砕波乱流下における炭酸ガス濃度の時空間変動特性2016

    • 著者名/発表者名
      大塚淳一
    • 学会等名
      第63回海岸工学講演会
    • 発表場所
      大阪市
    • 年月日
      2016-11-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 風波砕波下の飛沫と気泡の同時画像計測2014

    • 著者名/発表者名
      大塚淳一
    • 学会等名
      第61回海岸工学講演会
    • 発表場所
      愛知県名古屋市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 異なる斜面勾配における内部ケルビン波の砕波により誘起される流れ2014

    • 著者名/発表者名
      小窪一毅
    • 学会等名
      第39回海洋開発シンポジウム
    • 発表場所
      新潟県新潟市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 内部ケルビン波の砕波による水平循環の発達と減衰2014

    • 著者名/発表者名
      小窪一毅
    • 学会等名
      第58回水工学講演会
    • 発表場所
      兵庫県神戸市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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