貯水池の対流混合機構に関する研究

油藏对流混合机理研究

基本信息

批准号：
07660325
负责人：
近森邦英
金额：
$ 1.02万
依托单位：
Kochi University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07660325/
关键词：
対流貯水池熱影像水温躍層

项目摘要

1.永瀬ダム湖における観測結果:(1)表面に表れる対流セルの大きさは円形は少なく,楕円形や,温水塊としか表現できないような不定型が多い。(2)対流セルの大きさは等価直径(同じ大きさの円形に換算したもの)が15cm程度のものから80〜90cmのものまである。(3)対流セルの発生・消滅の1サイクルは,ほぼ一定の温度分布の水面上に小さな対流セルが一様に分布発生し,これらがしだいに大きな対流セルに集合発達してゆく。次いで,大きなセルがしだいに小さなセルに分解し,再び一定温度分布に近ずく。1サイクルの時間は5〜20分程度と大きな幅がある。2.水槽実験:直径20cmの透明ポリエステル製水槽に1〜30cmの深さに水を入れて使用した。(1)全水深において幅1〜1.5cm程度の帯状の対流セルが並ぶが,その形状と並び方は一定でない。(2)(1)の他に等価直径7mm程度の多数の対流セルが成長して等価直径50mm程度の対流セルになった。(3)湧昇流が突然噴き上がりまた減衰する現象が見られた。(4)下面から加熱しても上面から冷却しても同じような熱映像が得られた。(5)水温センサーを水深1cm間隔で10本並べて対流現象を測定しようとしたが,センサーの精度のためか有意なデータが得られなかった。3.鉛直2次元対流の数値解析:Navier-Stokes方程式,連続式及びエネルギー方程式を差分化し,Rayleigh数1000〜10^6の範囲で,縦横比1:10の薄い平板間に水を満たし下面から加熱した場合について定常対流を計算した。Ra=1000程度で対流が発生,Ra=5000(12セル)で規則的対流。Raがさらに大きくなるにつれて対流は不規則になり,Ra=10^5(16セル)付近から乱流に似た状態を示した。これらの計算は平板に挟まれた部分に対するものであるが,今後は境界条件を変え,3次元の場合まで拡張するべく検討中である。

1。在Nagase湖大坝上的观察结果：（1）表面上的对流细胞的大小在圆形形状上很小，许多不确定的形式只能描述为椭圆形或温水质量。（2）对流单元的大小约为15厘米至80-90厘米，具有等效直径（转换为相同尺寸的圆形形状）。（3）在一个对流单元的一个周期产生和消失的周期中，小对流细胞均匀地分布在水面上，温度分布几乎恒定，这些对流细胞逐渐收集并发展为较大的对流细胞。大细胞逐渐分解成较小的细胞，并再次接近恒温分布。每个周期的持续时间范围为5到20分钟。 2。水族馆实验：将水倒入直径20厘米的透明聚酯水族馆中，充满了1-30厘米的水。（1）在总深度处有大约1至1.5 cm的宽度对流细胞，但它们的形状和对齐不是恒定。除了（2）和（1）外，许多具有约7毫米直径的对流细胞已经生长为形成对流细胞，其直径约为50 mm。（3）有一种现象，其中上升流突然爆发并再次衰减。（4）即使从底部表面加热或从顶表面冷却时，也获得了相同的热图像。（5）我们试图通过将10个水温传感器放置在1厘米的深度来测量对流现象，但是由于传感器的准确性，因此无法获得显着的数据。 3。垂直二维对流的数值分析：Navier-Stokes方程，连续方程和能量方程式分化，当在薄板之间填充水时，计算了稳定的对流，并从1:10的薄板填充水，并从瑞利数字数量1000-10^6范围内的底部表面加热。当RA = 1000时，会发生对流，并且当RA = 5000（12个单元格）时发生定期对流。随着RA的增长甚至更大，对流变得不规则，显示出类似于RA左右的湍流的状态，= 10^5（16个细胞）。这些计算是夹在板之间的部分，但是将来，我们目前正在考虑更改边界条件并将其扩展到三维情况。