|
1.鉛直上向きに放流した二次元フォ-ストプル-ムの乱流拡散機構を解明するために、ジェット流動とプル-ム流動において乱流諸量の計測を行い、平均流動場や乱流構造に及ぼす浮力の影響を実験的に検討した。とくに、乱流強度、乱流流束や乱流エネルギ-収支に及ぼす浮力の効果を検討した。さらに、渦動粘性係数や乱流プラントル数の横方向分布を調べ、乱流粘性モデルの妥当性についても検討した。
2.鉛直上向きに放流した二次元フォ-ストプル-ムに内在する組織的構造の特性を、(1)可視化法、(2)温度変動の多点同時計測と、(3)二方向流速・温度変動の二点乱流計測ならびにVITA法による条件付抽出・平均より明らかにし、連行機構や運動量と熱の乱流輸送機構との関連について考察した。ガルマン渦列状に左右非対称に配置された組織的構造が連行過程や放流水束の揺らぎ現象を支配する主要な要因であることが定量的に明らかになった。
3.二次元フォ-ストプル-ムに内在する組織的構造に着目して、左右非対称に配置された組織的構造の流下方向への発達をランキン渦の渦列に相似パタ-ンで模擬する渦列モデルを展開した。計算結果は平均流速、乱流強度やレイノルズ応力の横方向分布、ならびに二次元ジェットとプル-ムの流動および乱流特性の違いを良好に予測することを示した。また、横方向流速やレイノルズ応力の生成機構は組織的構造の非対称な配置に原因していることがわかった。
|
