非熱的対流のモデル実験

非热对流模型实验

• 批准号: 01540326
• 负责人: 栗田 敬
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1989
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1989 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01540326/
• 关键词: 熱対流; 組成対流; 2相分離; 液体不混和

従来対流現象として取り上げられてきたのは熱膨張による密度変化を駆動力とする熱対流現象であったが、地球内部の熱・物質輸送を考える上では物質の相変化が関与した組成対流が本質的に重要である。この相変化を起こす場での組成対流プロセスをあきらかにするために液相不混和系の対流現象の研究をおこなった。モデル物質はシクロヘキサン-メタノ-ル系でありT=46度に上側臨海点を持つ。すなわちT=46度より上では2相は完全に混じり合い、以下の温度では両者は2相に分離する。シクロヘキサン-メタノ-ル系を選んだ理由は両者の密度差が小さくそのために熱対流現象と組成対流現象のカップリングが見られることである。この条件は地球物質でも類似である。実験では温度・組成の種々の条件に設定し、均一系から出発し温度を下げて2相分離を起こすプロセス、2相分離状態より出発(温度を上げて均一化に至るプロセスの流体運動、温度場を調べた。2相領域より出発して均一化するプロセスでは、最初対流は2流体に独立しておき、境界に大きな熱境界層を形成する。上下面での温度差を大きくしていくにつれて境界層にあらわれた振動が次第に大きくなり非線型化し、オ-バ-タ-ンをおこして均一化に向かう。この振動の非線型化・混合プロセスは興味深い現象であり本研究で整備した画像処理装置で現在定量的に解析中である。このような対流現象は地球マントルでの上下マントル対流、核での内核の成長、木星もいぶの対流現象に関連している。

The phenomenon of thermal expansion, density change, dynamic change, thermal flow phenomenon, heat and material transport in the interior of the earth, phase change of matter, composition and nature of flow are important. A Study on the Phase Transition of the Liquid Phase Unmixed Systemモデル物质はシクロヘキサン-メタノ-ル系でありT=46度に上侧临海点を持つ。T=46 ° C. The upper two phases are completely mixed, and the lower two phases are separated. The density difference between the heat transfer phenomenon and the composition transfer phenomenon is small. The conditions are similar to those of the earth's matter. The temperature, composition and conditions are set, the homogeneous system is adjusted, the temperature is adjusted, the phase separation is adjusted, the phase separation is adjusted, the temperature is adjusted, the fluid movement is adjusted. 2-phase domain development, homogenization, initial flow, 2-fluid independence, boundary formation, thermal boundary formation The temperature difference between the upper and lower surfaces is large, and the boundary layer is large, and the vibration is large, and the non-linearity is large, and the uniformity is large. The nonlinear and mixed vibration of the image processing device is analyzed quantitatively in this study. This phenomenon is related to the earth's upper and lower flow, the growth of the core, and the Jupiter's middle flow.

项目成果

A.Yasuda,K.Kurita and T.Fujii: "Melting relation of an anhydrous abyssal basalt at high pressures" “Dynamic processes of matrial transport & transformation in the EArth's interior". (1989)

A. Yasuda、K. Kurita 和 T. Fujii：“无水深海玄武岩在高压下的熔化关系”“地球内部物质运输和转化的动态过程”(1989)。

K.Omura,K.Kurita and M.Kumazawa: "Experimental Studies of pressure dependence of electrical conductivity of olivine" P.Earth Planet.Inteior. 57. 291-303 (1989)

K.Omura、K.Kurita 和 M.Kumazawa：“橄榄石电导率压力依赖性的实验研究”P.Earth Planet.Inteior。