课题基金 / 基金详情

閉鎖性水域における密度躍層の影響に関する研究

閉鎖性水域における密度躍層の影響に関する研究
封闭水域密斜层影响研究
批准号：
11875220
负责人：
馬場 信弘
金额：
$0.7万
依托单位：
Osaka Prefecture University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
1999
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
1999 至 --
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11875220/
关键词：
閉鎖性水域海洋混合密度躍層ナビエ・ストークス方程式有限体積法画像解析可視化実験

项目摘要

项目成果

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中文摘要
翻译
密度が不連続となる密度躍層で乱れによる拡散,混合が抑制される現象は海洋や大気中の成層化された流体中で普通に起こっている現象であり,汚染物質の拡散や熱の輸送とも直接関係するので環境問題を考える上で非常に重要な現象である.このような現象を引き起こす密度躍層の形成の機構を調べるため,この現象を引き起こす支配的な構造を実験と理論計算によって抽出し,これをモデル化することを試みた.まず実験室において密度躍層の形成と連行を再現する.まず閉鎖性水域における吹送流による混合の最も簡単な実験モデルとして成層キャビティ流の実験装置を製作した.アクリル板で組み立てたキャビティの上部で樹脂ベルトをモーターで移動させる.シャドウグラフ法,トレーサー法による流場の可視化を行い,ディジタルビデオカメラでコンピューターに取り込んで画像解析を行った.次に,密度の微小な変化や密度の不連続面である密度躍層を取り扱うため,これまで我々が開発してきた密度成層流の計算方法を用い,実験と同じ成層キャビティ流について直接シミュレーションを行った.計算結果と実験結果を比較検討した結果,密度界面近傍の流場は主流のせん断層が3次元的な不安定性に見舞われ,流れの方向に軸を持つ縦渦が形成されことが明らかになった.これは反対回転の縦渦が交互に一列に並んだ構造であり,この縦渦が密度界面を変形して下層の流体を持ち上げるため,密度界面を通した混合を促進することが示された.
英文摘要
密度が不連続となる密度躍層で乱れによる拡散,混合が抑制される現象は海洋や大気中の成層化された流体中で普通に起こっている現象であり,汚染物質の拡散や熱の輸送とも直接関係するので環境問題を考える上で非常に重要な現象である.このような現象を引き起こす密度躍層の形成の機構を調べるため,この現象を引き起こす支配的な構造を実験と理論計算によって抽出し,これをモデル化することを試みた.まず実験室において密度躍層の形成と連行を再現する.まず閉鎖性水域における吹送流による混合の最も簡単な実験モデルとして成層キャビティ流の実験装置を製作した.アクリル板で組み立てたキャビティの上部で樹脂ベルトをモーターで移動させる.シャドウグラフ法,トレーサー法による流場の可視化を行い,ディジタルビデオカメラでコンピューターに取り込んで画像解析を行った.次に,密度の微小な変化や密度の不連続面である密度躍層を取り扱うため,これまで我々が開発してきた密度成層流の計算方法を用い,実験と同じ成層キャビティ流について直接シミュレーションを行った.計算結果と実験結果を比較検討した結果,密度界面近傍の流場は主流のせん断層が3次元的な不安定性に見舞われ,流れの方向に軸を持つ縦渦が形成されことが明らかになった.これは反対回転の縦渦が交互に一列に並んだ構造であり,この縦渦が密度界面を変形して下層の流体を持ち上げるため,密度界面を通した混合を促進することが示された.
期刊论文(3)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
馬場信弘,北浦堅一,阪口泰規: "振動流中における重力流の挙動"日本造船学会論文集. 189(印刷中). (2000)
Nobuhiro Baba、Kenichi Kitaura、Yasunori Sakaguchi：“振荡流中的重力流行为”日本造船学会汇刊 189（出版中）。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
馬場信弘,鹿島孝之,深井英五: "表面冷却による海洋混合層の発達"関西造船協会誌. 231. 129-134 (1999)
Nobuhiro Baba、Takayuki Kashima 和 Eigo Fukai：“由于表面冷却而形成的海洋混合层”《关西造船协会杂志》231. 129-134 (1999)。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
鹿島孝之,馬場信弘,北浦堅一: "表面冷却による海洋混合層の発達(続報)"関西造船協会誌. 233(印刷中). (2000)
Takayuki Kashima、Nobuhiro Baba、Kenichi Kitaura：“由于表面冷却而形成的海洋混合层（后续报告）”Kansai Shipbuilding Association Journal 233（出版中）。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
海洋における砂輸送モデルの構築
  • 批准号：
    19656234
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Exploratory Research
  • 资助金额：
    $2.11万
  • 财政年份：
    2007
  • 负责人：
    馬場 信弘
  • 依托单位：
    Osaka Prefecture University
MECモデルの応用に関する企画調査
  • 批准号：
    14605035
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 资助金额：
    $2.18万
  • 财政年份：
    2002
  • 负责人：
    馬場 信弘
  • 依托单位：
    Osaka Prefecture University
渦発生装置の試作研究
  • 批准号：
    07555320
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
  • 资助金额：
    $1.47万
  • 财政年份：
    1995
  • 负责人：
    馬場 信弘
  • 依托单位：
    Osaka Prefecture University
界面乱流の発生機構と構造に関する研究
  • 批准号：
    05650952
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
  • 资助金额：
    $1.15万
  • 财政年份：
    1993
  • 负责人：
    馬場 信弘
  • 依托单位：
    Osaka Prefecture University
国内基金
海外基金
南海内波与混合
海洋边界层甲醛和乙二醛来源驱动机制与大气氧化能力影响研究
  • 批准号：
    42375089
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    52.00万元
  • 批准年份：
    2023
  • 负责人：
    王珊珊
  • 依托单位：
    复旦大学
异构混合精度海洋环境预报系统LFS-Mix的实现及轻量化研究
内潮的模拟和参数化对海洋垂向混合的影响
  • 批准号：
    --
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    30万元
  • 批准年份：
    2022
  • 负责人：
    李竹花
  • 依托单位：
    河海大学