2002 Fiscal Year Annual Research Report

環境における二重拡散自然対流の数値解析

Research Project

Project/Area Number	12650218
Research Institution	Toyama National College of Technology
Principal Investigator	鎌倉勝善富山工業高等専門学校, 物質工学科, 教授 (40042832)
Keywords	二重拡散 / ソルトフィンガー / プルーム / 凝固・融解 / インターリービング / 自然対流
Research Abstract	いろいろな環境における汚染物質の移動メカニズムを熱と物質の二重拡散の面から数値解析した結果を項目別に述べる. (1)塩水楔における混合現象河川水に流れ込んだ工場温廃水(温塩水)は熱の拡散により密度勾配が不安定となりソルトフィンガー現象や熱プルームを起こし速やかに工場温廃水と河川水との混合が行われる.数値解析の結果,レーリー数が小さくて浮力比が1より小さい場合は河川の表面近くに塩水楔ができソルトフィンガーが発生し,レーリー数が小さくて浮力比が1より大きい場合は川底に楔ができ熱プルームが発生した. (2)プルーム現象煙突からの煙,大気中への有害ガスの流出,都市の温暖化海底火山等では上昇流(プルーム)ができ有害物質が環境に放出される.アスペクト比が小さい場合の二重拡散を伴うプルーム現象或いはベナール対流を数値解析した.レーリー数Ra=10^7で温度浮力と濃度浮力が逆方向に作用する場合には規則的な多数のベナール細胞ができた.さらにレーリー数が大きくなると不規則な複数のプルームとなった. (3)水溶液の上面凝固におけるソルトフィンガー現象水の凝固・融解による蓄熱を利用して夜間電力の平準化が行われている.水の代わりに廃水を用いることにより有害物質の濃縮も同時に行なうことができる.水溶液の表面から凝固が起きる場合の数値解析を行なった.その結果,ソルトフィンガー現象により溶質は容器下面近くに蓄積した.また溶液の濃度が高くなるに従い多くのフィンガーが発生した.

Research Products

(9 results)

All Other

All Publications (9 results)

[Publications] Katsuyoshi Kamakura: "Three-Dimensional Analyses of Double Diffusive Convection in a Two-Layer System at High Rayleigh Number"International Journal of Thermal Sciences. vol.41. 1045-1054 (2002)
[Publications] Katsuyoshi Kamakura: "Numerical Computation for Double Diffusive Natural Convection of Low Prandtl Number Fluid in a Square Cavity"Proceedings of 5th JSME-KSME Fluids Engineering Conference. 1-6 (2002)
[Publications] Katsuyoshi Kamakura: "Numerical Analyses of Double Diffusive Plume in Two-Layer System"Proceedings of the 9^<th> APCChE Congress and CHEMECA 2002. 838. 1-12 (2002)
[Publications] Katsuyoshi Kamakura: "Numerical analyses of intrusion phenomena in a two layer system with a vertical interface in a cubic enclosure"Heat Transfer 2002, J. Taine (ed.), Elsevier. vol.3. 69-74 (2002)
[Publications] Katsuyoshi Kamakura: "Double Diffusive Convection in Binary Gases due to Opposing Horizontal Thermal and Solutal Gradients"International Journal of Transport Phenomena. vol.4. 141-151 (2002)
[Publications] 鎌倉勝善: "ベナール対流における二重拡散現象"化学工学会第67年会講演要旨集. M116. 1 (2002)
[Publications] 鎌倉勝善: "水溶液の凝固に伴う二重拡散対流"第39回日本伝熱シンポジウム論文集. F135. 1-2 (2002)
[Publications] 鎌倉勝善: "塩水楔における二重拡散現象の数値解析"化学工学会第35回秋季大会講演要旨集. T118. 1 (2002)
[Publications] 鎌倉勝善: "主流のある場合の二重拡散自然対流"2002年度熱工学講演会論文集. E144. 1-2 (2002)

2002 Fiscal Year Annual Research Report

環境における二重拡散自然対流の数値解析

Principal Investigator

鎌倉 勝善 富山工業高等専門学校, 物質工学科, 教授 (40042832)

Research Products

[Publications] Katsuyoshi Kamakura: "Three-Dimensional Analyses of Double Diffusive Convection in a Two-Layer System at High Rayleigh Number"International Journal of Thermal Sciences. vol.41. 1045-1054 (2002)

[Publications] Katsuyoshi Kamakura: "Numerical Computation for Double Diffusive Natural Convection of Low Prandtl Number Fluid in a Square Cavity"Proceedings of 5th JSME-KSME Fluids Engineering Conference. 1-6 (2002)

[Publications] Katsuyoshi Kamakura: "Numerical Analyses of Double Diffusive Plume in Two-Layer System"Proceedings of the 9^<th> APCChE Congress and CHEMECA 2002. 838. 1-12 (2002)

[Publications] Katsuyoshi Kamakura: "Numerical analyses of intrusion phenomena in a two layer system with a vertical interface in a cubic enclosure"Heat Transfer 2002, J. Taine (ed.), Elsevier. vol.3. 69-74 (2002)

[Publications] Katsuyoshi Kamakura: "Double Diffusive Convection in Binary Gases due to Opposing Horizontal Thermal and Solutal Gradients"International Journal of Transport Phenomena. vol.4. 141-151 (2002)

[Publications] 鎌倉勝善: "ベナール対流における二重拡散現象"化学工学会第67年会講演要旨集. M116. 1 (2002)

[Publications] 鎌倉勝善: "水溶液の凝固に伴う二重拡散対流"第39回日本伝熱シンポジウム論文集. F135. 1-2 (2002)

[Publications] 鎌倉勝善: "塩水楔における二重拡散現象の数値解析"化学工学会第35回秋季大会講演要旨集. T118. 1 (2002)

[Publications] 鎌倉勝善: "主流のある場合の二重拡散自然対流"2002年度熱工学講演会論文集. E144. 1-2 (2002)

鎌倉勝善富山工業高等専門学校, 物質工学科, 教授 (40042832)