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熱・物質の二重拡散を伴うK-H渦のダイナミックス

热与物质双重扩散的 K-H 涡旋动力学

基本信息

批准号：
14655082
负责人：
植田洋匡
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

二重拡散対流及び二重拡散が生じている場合のK-H渦、及びそれらを伴った重力流の挙動を調べた。室内実験と数値実験を継続して実施し、二重拡散対流およびそれを伴った重力流のダイナミックス(動力学)の研究を行った。次に、応用研究として、二重拡散を伴う典型的な重力流である砂嵐の術用モデルの確立を目指した。(1)二重拡散対流とそれに伴うケルビン-ホルムヘルツ(K-H)渦の挙動1)二重拡散対流の研究初期場として熱と塩分など拡散係数の異なるもので静的に安定な密度場を形成させると、時間経過と共に拡散速度の相違によって局所的に浮力が発生して不安定を起こして二重拡散対流が発生する。この二重拡散対流には2種類ある。拡散係数の小さい塩分と、高温の熱が上にある場合の対流をソルトフィンガーと呼び、その逆の場合を拡散型と呼ぶ。本研究では、これまでの研究で決着のついていない2つの問題を扱った。一つは熱および塩分の鉛直方向の対流フラックスの比がどのようになるか、もう一つは拡散係数自体の比が1に近い場合の二重拡散対流の極限的な挙動である。2)二重拡散を伴う重力流のダイナミックス上記水槽を種々の角度に傾斜させると、上層の流体は上下方に、下層流体は下方に流れてK-H不安定を起こしK-H渦が生成する。しばらくすると二重拡散対流が発生し,K-H渦を変形させる。実験は、Thorpoらのものと同様であるが、本実験では熱と物質の移動が共存し、それらが共に浮力効果を持つところが異なる。(2)砂嵐ダイナッミクスの実用モデル砂嵐は巻き上がった砂で高密度になった空気塊の重力流である。日中は、高温の砂により、熱と粒子の二重拡散を伴った重力流になる。本研究では、これの数値モデルを作成し、観測結果で検証しながらその挙動を調べた。

The two-fold 拡san対流 and the two-fold 拡sanが生じているoccasion のK-H vortex, and the びそれらを companion ったgravity flow の挙动を Adjustment べた. Indoor 実験と数値実験を継続して実士し、二重拡San対流およびそれを合ったGravity flow のダイナミックス(dynamics) の行った. Secondary, 応utilization research, and two-fold loosening, the typical gravity flow, sandalan, and technique are established, and the design is established. (1) Dual 拡san対流とそれに合うケルビン-ホルムヘルツ (K-H) vortex Action 1) The initial stage of research on the double divergence and dispersion flow. The static and stable density field is formed and the time passes and the dispersion speed is inconsistent. The buoyancy of よってbureau's buoyancy is born, and the instability is unstable.この二重拡San対流には2 Kinds ある. The scattering coefficient is small, the heat is high, the heat is high, and the heat is high. This research is about solving the problem of のついていない2 and これまでの research.一つは热および塩分の対流フラックスの比がどのようになるか、もう in the vertical direction The one-to-one divergence coefficient is the limit of the self-ratio of 1 and the close situation. 2) Double-layered water tank with gravity flow and water tank, upper level The upper and lower flow of the fluid and the lower flow of the lower fluid are caused by K-H instability and the generation of K-H vortices.しばらくすると二重拡San対流が発生し,K-H vortex を変shapedさせる.実験は、Thorpoらのものと同様であるが、本実験では热と物The coexistence of mass movement and the buoyancy effect of mass and movement. (2) Sand Arashi is a high-density, high-density, empty sand block with a gravity flow of sand and sand. Nichinaka, high-temperature sand, hot particles, double scattering, gravity flow, and so on. This study is based on the calculation of the data and the verification of the test results.