• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2010 Fiscal Year Annual Research Report

風波を伴う開水路流れにおける乱流ダイナミクスと物質輸送プロセスの解明

Research Project

Project/Area Number 21760385
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

山上 路生  京都大学, 工学研究科, 准教授 (80362458)

Keywords風波 / PIV計測 / 乱流 / ラングミュアー循環流 / 高精度流体計測 / ステレオPIV / マルチカメラシステム / 物質輸送
Research Abstract

本研究では領域に対して3方向からレーザーライトシート(LLS)を照射し,風波を伴う閉鎖性水域の3次元的の流れ特性を解明した.特に海洋での観測が報告されているラングミュアー循環流に注目した.これは波と風の相互作用によって生成するとされるが,詳細なメカニズムについては不明な点が多い.本研究プロジェクトでは,流れの横断面の可視化計測を高速度PIVによって行い,循環流の時間平均構造や位相平均構造の特性を明らかにするとともに,渦構造の客観的な抽出に成功し,そのスケールを定量評価した.さらに平均流成分,波動成分と乱れ成分間のエネルギー輸送および乱れ生成特性の関係性を輸送方程式の相互項より計算した.また本実験結果を安定解析し,ラングミュアー循環流形成に関わる支配的パラメーターや循環流が流れ場に及ぼす影響を解明した.研究のまとめとして,これらの乱流現象の現象モデルを構築し,循環流とストリーク構造の立体構造を実験的に明らかにした.特に本年度では3台の高速度カメラを同期させたマルチカメラ可視化システムの開発に成功した.このシステムではステレオPIVにより横断面における流速全3成分を計測するとともに,水面形状も画像情報より同時に評価することができる.この画期的な計測手法によって,循環流と波の位相関係,水路アスペクト比と循環流の生成特性の詳細が定量的に解明できた.

  • Research Products

    (4 results)

All 2011 2010

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Turbulent structure and coherent vortices in open-channel flows with wind-induced water waves2011

    • Author(s)
      Sanjou, M., Nezu, I.
    • Journal Title

      Environmental Fluid Mechanics

      Volume: Vol.11(2) Pages: 113-131

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] PIV studies on turbulence structure in ari/water interface with ind-induced water waves2010

    • Author(s)
      Sanjou, M., Nezu, I., Toda, A.
    • Journal Title

      Journal of Hydrodynamics

      Volume: Ser.B, Vol.22(5) Pages: 349-353

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ラングミュアー循環流の3次元構造に関する基礎的研究2010

    • Author(s)
      秋谷優・山上路生・禰津家久
    • Journal Title

      土木学会論文集B

      Volume: Vol.66(4) Pages: 371-383

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Coherent turbulence structure generated by wind-induced water waves2010

    • Author(s)
      山上路生
    • Organizer
      Riverflow2010
    • Place of Presentation
      ドイツ・ブラウンシュバイグ
    • Year and Date
      2010-09-06

URL: 

Published: 2012-07-19  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi