| 研究課題/領域番号 |
11450388
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
鈴木 敏夫 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80029107)
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| 研究分担者 |
竹見 哲也 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10314361)
鈴木 博善 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (00252601)
戸田 保幸 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (20172166)
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| キーワード | 密度流 / 可視化 / シャドウグラフ / PIV / 適合座標系 |
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| 研究概要 |
密度成層流における垂直混合過程を調査するために今年度は3次元密度成層水槽を作製し、密度成層の水門開放問題について色素法、シャドウグラフ法と粒子法(PIV)による密度流移動速度の計測実験を行い、数値計算との比較・考察を行った。
その結果得られた成果の概要は以下の通りである。
1)色素法、シャドウグラフ法による密度流先端の移動速度は数値計算による結果と良い一致を示し、数値計算法の精度確認が出来た。
2)粒子法による密度流内部の流速分布計測に成功し、数値計算結果と大略一致する結果が得られた。また、混合の大きな領域での変動速度と渦流れの確認が出来た。
3)密度流の先端部分では混合はあまり強くなく、内部流体は先端で上方へ巻きあがり、先端部後方で流下しながら流れが剥離し、混合の強まることが分かった。
4)数値計算で粒子を発生し流場の混合過程をシュミレートした結果、色素法、シャドウグラフ法、粒子法による観測結果と良い一致が得られた。
5)数値計算において底面の凹凸に適合した格子配列を使って流れの剥離状況を調査した結果、凸部の背面側で発生した剥離が流れの移動と共に増大し、密度混合に大きな影響を与えることが分かった。
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