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大深度水域での気泡噴流における組織的乱流運動の基本特性

深水中气泡射流有组织湍流运动的基本特征

基本信息

批准号：
06855060
负责人：
池田裕一
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Utsunomiya 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：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06855060/
关键词：
気泡噴流フルーム連行乱流貯水池海洋成層

项目摘要

本研究は、低圧実験により水面から大深度にわたる現象をシミュレートし、その上で、大深度水深における気泡噴流の組織的乱流運動を把握することを目的としている。今年度において得られた成果と知見をまとめると以下のようである。1.当初、研究対象としていた気泡噴流はいわゆる自由流の一種であり、その実験には、壁の影響が現れないような広い水槽が必要となる。しかし、低圧実験に耐え得る強固な水槽を製作しようとすると、今回の予算ではさほど大きなものは困難であることがわかった。そこで、予定を変更して、小さな水槽でも実験が可能なように、実験対象を、鉛直管内に気泡を放出するエアリフトに変更した。そして、大水深にわたる水圧変化による流動形態の変化を捉えることにした。2.エアリフトに対する低圧実験は、現段階では1m水深の水槽で2m相当の現象が再現できるまでになっている。今後、空気漏れや気泡の発生方法を工夫することにより、さらに大きな水深をシミュレートできる見込みである(真空ポンプの性能からは100m相当のシミュレートが可能)。3.気泡噴流そのものについては、20m〜50mにわたる水深での計測結果も踏まえて、どのような物理スケールが支配的なのか検討を加えた。その結果、一様密度水域では、水深、空気量、気泡の上昇速度などを用いた単純なパラメーターを用いて、気泡噴流における水の上昇流量の算定式を導くことができた。さらに、直線成層中での実験・観測結果を解析して、一様密度水域での上昇流量を、成層の強さに応じて補正する算定式を導いた。

This study aims to understand the turbulent motion of bubble jets at high and low water depths. This year's event is a success. 1. At first, it is necessary to study the effect of bubble jet on free flow. For example, if you want to make a reservation, you can make a reservation. For example, if the temperature of the water is too high, the temperature of the water will be too low. The water pressure changes at high water depth, and the flow pattern changes at high water depth. 2. The phenomenon of low pressure in the water tank with water depth of 1m and water depth of 2m in the current stage is reproduced. In the future, the generation method of air leakage bubbles will take time to develop. In the future, the performance of vacuum leakage bubbles will be equivalent to 100m. 3. The measurement results of bubble jet flow at water depth of 20m ~ 50m are discussed in detail. The results show that the density of water, water depth, air volume, bubble rising speed, and the calculation formula of water rising flow rate are different. Analysis of measurement results in linear layers, calculation of upward flow rate in layer and correction of layer strength