大空隙多孔体中の浸透流による物質移動に関する研究

大孔多孔材料渗流传质研究

• 批准号: 08650597
• 负责人: 松林 宇一郎
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08650597/
• 关键词: 分子拡散; 乱流拡散; 移流分散; 機械的分散D_P; 粗大空隙; 不均質場

本研究は、従来あまり研究されていない空隙の大きな多孔体内での物質の移流分散特性、とくに、1)1本の水みち内での乱流拡散の特性と、2)水みちのネットワーク内での機構的分散の特性を明らかにしようとしたものである。本研究で得られた成果は以下の通りである.1)1本のみずみち、および、みずみちのネットワークの実験共に、分散係数Dは空隙内の実流速vと共に増加する。代表長を粒径とし実流速を用いたレイノルズ数が540程度以下では流れは層流となり、Dはvに比例し、1200程度以上で乱流となり、層流の場合より緩やかな勾配で増加する。そして、レイノルズ数が両者の中間では流れは遷移領域となりほぼ一定の価をとる。2)拡散の原因として、分子拡散D_m、乱流拡散D_1、空隙内の流速分布による移流分散D_Lおよび、水みちのネットワークによる機構的分散D_Pが有るが、本研究で扱った空隙の大きな多孔体内の現象では、D_Lが最も卓越し、その次がD_Pで有り、D_mと当初予想していたD_tの効果はほとんど無視できることが分かった。3)均質場と不均質場を比較すると、不均質場では、乱れが発生する流速は均質場より低流速でで構造上の局所的乱れが徐々に発生し、遷移領域で分散係数は緩やかに増加し、また、均質場に比べ底流速から乱流域に入り、機構的分散の効果により,分散系数は均質場の値を上回ることが分かった。

This study is aimed at investigating the characteristics of flow and dispersion of materials in porous bodies, 1) the characteristics of turbulence and dispersion in water bodies, 2) the characteristics of dispersion of materials in water bodies. The results of this study are as follows: 1. The dispersion coefficient D increases with the increase of the velocity in the gap. For example, when the particle size is less than 540, the flow rate is less than 1200, and the turbulent flow rate is less than 1200. In the middle of the field, the number of people who move is equal to the number of people who move. 2) The causes of dispersion are molecular dispersion D_m, turbulent dispersion D_1, velocity distribution in the void D_L, dispersion D_P in the mechanism of water flow. In this study, the phenomenon of large porous bodies in the void D_L is the most excellent, the second is D_P, D_m is the first to be expected, and the third is D_t. 3)Homogeneous field and heterogeneous field are compared, heterogeneous field is reversed, turbulence is generated, velocity is reversed, structural turbulence is generated, dispersion coefficient in migration field is reversed, velocity is reversed, turbulence is generated, dispersion coefficient in homogeneous field is reversed, velocity in turbulent field is reversed, dispersion coefficient in homogeneous field is reversed.

项目成果

松林宇一郎、井上康、他2名: "大空隙を待つ浸透層における物質移動特性に関する研究" 水工学論文集. 第40巻. 431-437 (1996)

Uichiro Matsubayashi、Yasushi Inoue 等 2 人：“等待大空隙的渗透层中的传质特性研究”水利工程学报第 40 卷 431-437（1996 年）。

井上康、松林宇一郎、他2名: "粗空隙浸透層内の一本の水みちにおける拡散特性に関する研究" 水工学論文集. 第41号. (1997)

Yasushi Inoue、Uichiro Matsubayashi 等 2 人：“粗孔隙渗透层中单一水路的扩散特性研究”水利工程学报第 41 期（1997 年）。