2018 Fiscal Year Annual Research Report
Modeling of characteristics of concentration fluctuation by line image measurement using an atmospheric diffusion wind tunnel
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16K06097
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| Research Institution | Kushiro National College of Technology |
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Principal Investigator |
小杉 淳 釧路工業高等専門学校, 創造工学科, 准教授 (60290673)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 大気乱流拡散 / 蛇行拡散 / 相対拡散 / 短時間拡散 / ライン計測 / 風洞実験 / 点源拡散 / 濃度計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
プルームの蛇行拡散が顕著に表れる短時間拡散領域をActive Gridによって風洞内に形成し，準一様等方性乱流場中(乱流レイノルズ数Reλ=324)において連続点源からの拡散実験を行った．風洞は測定断面0.7m角，長さ5mの測定部を有し，乱流場の規模を制御するActive Gridは測定胴の上流にある．トレーサには活性白土を用い，流動床ユニットにより分散し攪拌層内で空気と混合した後，ノズル（内径d=5mm）から放出した．蛇行プルームの濃度特性は，本研究で計測手法を確立したライン計測で取得した．具体的にはレーザ光線で線状に可視化されたプルーム断面の濃度変化をLine-Scanカメラ（1(X方向) ×2048(Y方向)pixel，分解能0.467mm/pixel）を用い連続撮影(500fps)し，プルームの瞬間的な挙動である相対拡散と蛇行拡散を分離計測した．計測は流れ方向にX/d=20～180の範囲でX/d=10おきに計17断面で行った．取得データから高い濃度変動の原因と考えられる濃度場の間欠性を，全拡散およびプルーム内部について評価した．なお，相対拡散のデータ解析ではあらかじめプルームの検出されないフレームは除き処理した．実験の結果,次のことが明らかとなった，(1)ライン計測によってプルームの瞬間特性である，相対拡散，蛇行拡散を計測でき，それらの分布の分散値の和は全拡散の分散値とほぼ一致しGiffordの理論を支持する．(2)全拡散およびプルーム内部の間欠率を分離して求め下流方向への傾向を示すことができた．(3)間欠率を含む濃度変動特性の整理には，蛇行率などの拡散場を代表するスケールが有効であると考えられる．
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Research Products
(1 results)
