砕波ジェット着水に起因する気泡生成機構と気泡の非定常剪断流への寄与

破碎波射流着陆气泡产生机制及气泡对非定常剪切流的贡献

• 批准号: 12750456
• 负责人: 渡部 靖憲
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12750456/
• 关键词: 気泡; 砕波; bubble clouds; 気泡音; wavelet packet; 水中音

本年度は、以下の研究を明らかにした。砕波ジェットのモデルとして貯水パイプにためられた水塊を瞬時に落下させ、水塊の水面への衝突に伴う混入気泡径及び発生から分裂さらに浮上にいたる気泡発達過程を評価する新たな解析法を開発した。気泡生成時に放射される音波をハイドロホンにより計測しウェーブレットパケット変換によりその発達過程を通じた気泡径を推算することによって発生する気泡はウェーバー数とフルード数によって5つの典型的なタイプに特徴化することができる。水中音を元にした計測法を多量の気泡が発生する実際の砕波に適用した。砕波フロントの到着直後、着水点の前後及びbubble clouds到達後で完全に異なる周波数帯の気泡音が確認された。砕波の局所的な流体運動に生成気泡の特性が大きく依存することが明らかになった。また、現地観測及び室内において生成微細気泡量の計測が行われ、実海域の気泡量が淡水を用いた室内実験より大きな値を示し、特にsawash zoneで急激な上昇が存在することが明らかになった。界面ステートに対する生成気泡の差異を界面活性剤を淡水中に混入させ室内実験を実行した。これにより安定した界面に発生する気泡は平均で非常に小さく、砕波形態に大きく依存することが明らかになった。上述の実験及び現地観測の結果により、砕波後の気泡の発達過程と気泡径について詳細な情報を得ることができた。これらの結果は、砕波後の気液二相流としての数値気泡モデルの定数を決定し気泡流計算を実行するために有効な情報である。

This year, the following research has been carried out.砕波ジェットのモデルとして水水パイプにためられた Water block を Instant fall させ、Water block の Water surface へ の Clash に companionう Mixed into the bubble path and び発生 から split さらに float up に い た る 気 発达 process を 価 す る 新た な analytic method を 开発 し た. When the bubble is generated, it emits sound waves and measures them.ーブレットパケット変Change the によりその発da process を通じた気 paths をCalculate the number and number of the raw materials Number of によって5つのTypical なタイプに特徴化することができる. The measuring method of sound in water is suitable for measuring large amounts of water. After the 砕波フロントの reaches the straight line, before and after the water point, and after the arrival of the bubble clouds, it is completely different and the number of cycles is confirmed. The characteristics of the fluid movement that generates bubbles are determined by the nature of the flow of water.また、On-site measurement and びIndoor において Measurement of the amount of fine bubbles produced が行われ、実海区The amount of fresh water used in the bubbles is large and the amount of fresh water is used indoors. The special sawash is The zone is sharp and rising, and the existence of the zone is clear. The difference between the interface and the bubbles generated is the interface activity and the fresh water that is mixed into the indoor water. The interface is stable and the bubbles are smooth and the average is very small and the wave shape is large and the wave shape is large. The results of the above-mentioned on-the-spot measurements, the details of the process and the path of the bubbles after the wave are obtained, and the detailed information is obtained.これらのRESULTは, の気liquid two-phase flow after the wave, としてのnumber値気bubbleモデルのdefinite numberをdeterminationし気bubble flow calculationを実行するためにeffectiveなinformationである.

项目成果

Watanabe, Y., Ohtsuka, J., Saeki, H.: "Evolution of bubble flow in the surf zone"Proceedings of WAVES 2001. (in press). (2001)

Watanabe, Y.、Ohtsuka, J.、Saeki, H.：“冲浪区气泡流的演化”WAVES 2001 年论文集（正在出版）。

渡部 靖憲, 大塚 淳一, 佐伯 浩: "非定常ジェット着水字に発生する気泡の物理特性"海岸工学論文集. 48. 56-60 (2001)

Yasunori Watanabe、Junichi Otsuka、Hiroshi Saeki：“不稳定喷气机着陆时产生的气泡的物理特性”海岸工程杂志 48. 56-60 (2001)。

渡部靖憲: "実海域における砕波に伴う気泡生成及び連行特性"海岸工学論文集. 47. 131-135 (2000)

Yasunori Watanabe：“实际海域中与波浪破碎相关的气泡产生和夹带特性”海岸工程杂志 47. 131-135 (2000)。