| 研究課題/領域番号 |
11450388
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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 / 中性浮遊粒子 / PIV |
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| 研究概要 |
密度成層流の3次元挙動と不安定性等について実験と数値計算による調査を行った結果以下の知見が得られた。
(1)簡単な3次元密度成層のプロペラおよび湧昇流発生装置による混合過程をについて数値計算と流れの可視化手法により安定性を調査した結果、密度成層の安定性により混合が著しく阻害されることが明らかとなった。特に渦対利用による湧昇装置は密度差が大きい場合密度界面を通過できないことが分かった。
(2)表面冷却による混合過程を数値計算で調査した結果、混合過程において小型のプルームが発生し順次融合大型化しつつ混合してゆくことが明らかとなった。
(3)2次元密度流先端部周辺の速度場を調査するために2種類の流体密度に合わせた中性浮遊粒子を製作し、時系列的に流場全体の速度場計測を可能にした。その結果、密度流が障害物に衝突する際に生じる砕波現象とそれに伴う外部流体との混合過程が明らかになった。
(4)2次元密度流の3次元挙動を調べるため、断面内の流れを密度に合わせた2色粒子を用いて可視化した結果、流れてくる重い流体の下面に境界層として残る軽い流体が、重い流体の不安定性を誘起し、下面からわき上がることが認められた。その結果、側面からの色判別による密度場の判別と速度場の計測は時として間違いを生じる可能性のあることが分かった。
(5)大気中において発生する密度流の指標として雲の発生状況を調査し、3次元密度流にたいする地球自転の影響を調査した。その結果、雲が大気内の流れの指標になりうることが分かった。
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