気液界面を通してのスカラ輸送に及ぼすウインドシアー,降雨およびうねりの相乗効果

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22246020
• 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, 大学院・工学研究科, 教授 (60127082)
• 研究分担者: 黒瀬 良一 京都大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (70371622) ; 高垣 直尚 京都大学, 大学院・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)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 環境乱流 / 乱流 / 混相流 / 数値流体力学

研究概要

スカラ輸送実験により,気液界面を通しての物質移動に及ぼす吹送距離,塩分および巻き込み気泡の影響が小さいことを明らかにした.加えて,降雨を伴う場合におけるスカラ輸送実験および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,ウインドシアーの有無によらず,液滴の界面衝突が液側の下降流を生成すること,および風波気液間物質移動を支配する降雨パラメータは雨滴の鉛直方向運動量フラックスであることを明らかにした.

研究成果

• [雑誌論文] Numerical simulation of flow past a heated/cooled sphere (2012)
  • 著者名/発表者名: R. Kurose, M. Anami, A. Fujita, S. Komori
  • 雑誌名: Journal of Fluid Mechanics 巻: 692 ページ: 332-346
  • 査読あり
• [雑誌論文] Strong correlation between the drag coefficient and the shape of the wind sea spectrum over a broad range of wind speeds (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Takagaki, S. Komori, N. Suzuki, K. Iwano, T. Kuramoto, S. Shimada, R. Kurose, and K. Takahashi
  • 雑誌名: Geophys. Res. Lett. 巻: 39 ページ: L23604
  • DOI: doi:10.1029/2012GL053988
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sensible and latent heat transfer across the air-water interface in wind-driven turbulence (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Komori, R. Kurose, N. Takagaki, S.Ohtsubo, K. Iwano, K. Handa, S. Shimada
  • 雑誌名: Gas Transfer at Water Surfaces (eds. S. Komori, W. McGillis, R. Kurose), Kyoto University Press, Kyoto ページ: 78-89
  • 査読あり
• [雑誌論文] 単一液滴衝突時における自由界面下液側流動場およびスカラ場の直接数値シミュレーション (2010)
  • 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
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集 B 編 巻: 76巻 ページ: 2065-2074
  • 査読あり
• [雑誌論文] 固定波状気液界面を通してのスカラ輸送機構 (2010)
  • 著者名/発表者名: 黒瀬良一, 鵜飼健弘, 小森 悟
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集 B 編 巻: 76巻 ページ: 2075-2082
  • 査読あり
• [学会発表] Mass transfer across the air-water interface with wave breaking (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Iwano, N. Takagaki, R. Kurose and S. Komori
  • 学会等名: In Proc. of the twelfth Kyoto - Tsinghua - Seoul National University Thermal Engineering Conference
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 20121110-11
• [学会発表] Measurement of momentum flux across the air-water interface in high-speed wind-wave tank (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Takagaki & S. Komori
  • 学会等名: Invited lecture: Japan Geoscience Union Meeting 2012AAS02-01
  • 発表場所: Makuhari Messe - International Convention Complex, Japan
  • 年月日: 20120520-25
• [学会発表] Effect of Fetch and Entrained Bubbles on Mass Transfer Velocity across the Wind-Driven Air-Water Interface with Wave Breaking (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Iwano, N. Takagaki, E. Ilyasov, R.Kurose & S. Komori
  • 学会等名: The 8th KSME-JSME Thermal and Fluids Engineering Conference
  • 発表場所: Incheon, Korea
  • 年月日: 20120518-21
• [学会発表] Momentum transfer at the air-water interface in extremely-high wind conditions (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Takagaki, S. Shimada, T. Kuramoto, K. Iwano, R. Kurose & S. Komori
  • 学会等名: 2012 Ocean Sciences Meeting, Salt Lake City
  • 発表場所: Utha, USA
  • 年月日: 20120219-24
• [学会発表] 単一液滴衝突時における自由界面を通しての物質輸送の直接数値シミュレーション (2012)
  • 著者名/発表者名: Iyer Krithika, 高垣直尚, 明珎陽介, 黒瀬良一, 小森 悟
  • 学会等名: 第26回数値流体力学シンポジウム
  • 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: 2012-12-18
• [学会発表] 風波気液界面近傍の乱流構造とスカラ輸送機構の数値シミュレーション (2012)
  • 著者名/発表者名: 辻本悠太,藤井聡司,高垣直尚,黒瀬良一,小森 悟
  • 学会等名: 第90 期 日本機械学会 流体工学部門講演会
  • 発表場所: 同志社大学
  • 年月日: 2012-11-17
• [学会発表] 強風速下における風波の波形勾配の評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高垣直尚,倉本武典,神内浩行,岩野耕治,黒瀬良一,小森 悟
  • 学会等名: 第90 期 日本機械学会 流体工学部門講演会
  • 発表場所: 同志社大学
  • 年月日: 2012-11-17
• [学会発表] 風波乱流場における気液間 CO2 移動に関する降雨パラメータの検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高垣直尚,坂本遼平,藤井一穂,岩野耕治,黒瀬良一,小森 悟
  • 学会等名: 日本流体力学会 年会2012
  • 発表場所: 高知大学
  • 年月日: 2012-09-16
• [学会発表] 砕波を伴う高風速下における水位変動の測定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高垣直尚,島田 暁,倉本武典,岩野耕治,神内浩行,黒瀬良一,小森 悟
  • 学会等名: 日本流体力学会 年会 2012
  • 発表場所: 高知大学
  • 年月日: 2012-09-16
• [学会発表] 高速風洞水槽を用いた風波界面上の抗力測定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高垣直尚,岩野耕治,島田 暁,倉本武典,黒瀬良一,小森 悟
  • 学会等名: 2012 年度日本海洋学会春季大会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] 砕波を伴う高風速域における物質輸送量の評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩野耕治, 高垣直尚, Ilyasov Emil, 黒瀬良一, 小森 悟
  • 学会等名: 日本機械学会 2011 年度年次大会
  • 発表場所: 東京工業大学大岡山キャンパス
  • 年月日: 2011-09-13
• [学会発表] 高風速下における砕波気液界面を通しての運動量輸送 (2011)
  • 著者名/発表者名: 倉本武典, 島田 暁, 岩野耕治, 高垣直尚, 黒瀬良一, 小森 悟
  • 学会等名: 日本流体力学会年会 2011
  • 発表場所: 首都大学東京南大沢キャンパス
  • 年月日: 2011-09-07
• [備考]
  • URL: http://www.fluid.me.kyoto-u.ac.jp/