気液界面を通してのスカラ輸送に及ぼす雨滴とウインドシアーの相乗効果

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19206023
• 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, 工学研究科, 教授 (60127082)
• 研究分担者: 黒瀬 良一 京都大学, 工学研究科, 准教授 (70371622) ; 高垣 直尚 京都大学, 工学研究科, 助教 (00554221)
• 連携研究者: 鈴木 直弥 近畿大学, 理工学部, 講師 (40422985)
• 研究協力者: 伊藤 靖仁 ニューヨーク市立大学, 大学院・工学研究科, 研究員 (40346078)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: 環境乱流 / 乱流 / 混相流 / 数値流体力学

研究概要

上部に降雨装置を取り付けた風波水槽を用いた実験により,風波気液界面を通しての物質移動が降雨により促進されること,また,降雨およびウインドシアーが共存する場合の物質移動量がそれぞれ単独の物質移動量の足し合わせにより概ね予測可能であることを明らかにした.さらに,単一液滴の気液界面衝突現象に着目した実験と数値計算により,液滴の界面衝突が液側の表面更新渦を生成し,気液界面を通しての物質移動を促進することを明らかにした.

研究成果

• [雑誌論文] Experimental study on effect of relative humidity on heat transfer of an evaporating water droplet in air flow (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Fujita, R. Kurose, S. Komori
  • 雑誌名: International Journal of Multiphase Flow 36巻 ページ: 244-247
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of relative humidity on heat transfer across the surface of an evaporating water droplet in air flow (2009)
  • 著者名/発表者名: R. Kurose, A. Fujita, S. Komori
  • 雑誌名: Journal of Fluid Mechanics 624 ページ: 57-67
  • 査読あり
• [雑誌論文] 大気・海洋間のCO2移動に及ぼす降雨の影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高垣直尚, 小森悟, 鈴木直弥
  • 雑誌名: 日本海水学会誌 63巻 ページ: 231-236
• [雑誌論文] Drag and lift forces acting on a spherical gas droplet in homogeneous linear shear liquid flow (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Sugioka, S. Komori
  • 雑誌名: Journal of Fluid Mechanics 629巻 ページ: 173-193
  • 査読あり
• [雑誌論文] 液滴衝突による気液界面を通しての物質移動機構 (2008)
  • 著者名/発表者名: 高垣直尚, 小森悟
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(b編) 74巻 ページ: 2459-2465
  • 査読あり
• [学会発表] 気液界面を通しての二酸化炭素交換に及ぼす降雨の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高垣直尚, 小森悟
  • 学会等名: 京都大学数理解析研究所共同研究集会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 20100113-20100115
• [学会発表] 風波気液界面を通しての二酸化炭素移動に及ぼす降雨の影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高垣直尚, 竹安恵一, 岩野耕治, 小森悟
  • 学会等名: 第87期日本機械学会流体工学部門講演会
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 20091107-20091108
• [学会発表] The effects of rain on wind-wave turbulent flow (2009)
  • 著者名/発表者名: N. Takagaki, K. Iwano, S. Komori
  • 学会等名: the European Turbulent Conference
  • 発表場所: Fachbereich Physik
  • 年月日: 20090907-20090910
• [学会発表] Heat and mass transfer across the wavy sheared interface in wind-driven turbulence (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Komori, R. Kurose, S. Ohstubo, K. Tanno, N. Suzuki
  • 学会等名: Proc. of 6th International symposium on turbulence and shear flow phenomena
  • 発表場所: ソウル国際大学
  • 年月日: 20090622-20090624
• [学会発表] 単一液滴衝突時における液側流動場の直接数値シミュレーション (2009)
  • 著者名/発表者名: 高垣直尚, 中島裕一郎, 黒瀬良一, 小森悟, 馬場雄也
  • 学会等名: 日本流体力学会年会2009
  • 発表場所: 東洋大学
  • 年月日: 2009-09-04
• [学会発表] Effects of an Impinging Droplet on CO2 Transfer Across the Air-Water Interface (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Takagaki, S. Komori
  • 学会等名: the 7th JSME-KSME Thermal and Fluids Engineering Conference
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 20081013-20081016
• [学会発表] Level-Set法を用いた自由界面への単一液滴衝突現象の数値シミュレーション (2008)
  • 著者名/発表者名: 中島裕一郎, 高垣直尚, 黒瀬良一, 小森悟
  • 学会等名: 第22回数値流体シンポジウム
  • 発表場所: 国立オリンピック記念青少年総合センター
  • 年月日: 2008-12-17
• [学会発表] 液滴の衝突を伴う気液界面を通しての物質移動機構の解明 (2007)
  • 著者名/発表者名: 高垣直尚, 小森悟
  • 学会等名: 化学工学会第39回秋季大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2007-09-13
• [備考]
  • URL: http://www.fluid.me.kyoto-u.ac.jp/