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砕波帯における微細気泡を含む気液混相現象の解明

解释气液多相现象，包括破波区中的微泡

基本信息

批准号：
17760409
负责人：
森信人
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Osaka City University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17760409/
关键词：
砕波帯気泡ボイド率混相流乱流ボイド計画像計測 PIV

项目摘要

2カ年計画の最終年度である本年度は,砕波帯において砕波により水中に連行される空気塊の特性について検討を行った.砕波帯内の時空間的な空気混入特性と水の流体運動を同時計測するため,シャドーグラフ法とPIV法を組み合わせ,ボイド率と気泡周りの2次元空間的な流速を求める手法を開発した.砕波帯内の流体運動に追従できるように,画像の記録には高解像度高速度CMOSカメラを用いた.液相の流速の計測には半導体連続レーザーと蛍光励起塗料を散布した微小粒子を用いたPIV法を用い,気相側の計測は平面LEDを側壁として用いてシャドーグラフ法によりボイド率を推定する手法を開発した.まず始めに,気液混相流場における気泡の形状および速度を推定する可視化手法(BTV法)を用いて砕波帯内の気液混相特性を明らかにした.気泡径分布の時間的変動とボイド率,平均気泡径の非定常性およびこれら気相・液相統計量の関係にっいて新たな知見を得た.さらに3次元構造を持つ砕波帯の気液混相特性を把握するため,気液混相流場における気泡の3次元形状およびその移動速度を同時に推定する計測手法を開発し,仮想および水理実験を行い,その妥当性について検討を行った.その結果,気泡形状と速度を3次元的に同時に測定する手法を開発した.得られた手法を仮想実験および実際の気泡群に適用し,時空間的に変化する3次元流体場の気泡計測が可能とした.

The final year of the 2-year plan is the current year, and the water is in the water. The characteristics of the empty space block are the mixing characteristics of the air and water in the time and space inside the wave area.のfluid motionをsimultaneous measurementするため,シャドーグラフmethodとPIVmethodをgroupみ合わせ,ボイThe rate of flow in the two-dimensional space around the bubble is determined by the method used to determine the fluid movement within the bubble. Moving and chasing, recording of images, high-resolution, high-speed CMOS application .Measurement of the liquid phase flow rate and measurement of fine particles in the coating using light-excited semiconductor coatings. Use the PIV method to measure the side wall of the flat LED and use it to measure the side wall.ラフ法によりボイドratio estimationするtechniqueを开発した.まず开めに,気liquid miscible flow fieldにおける気のShape およびを Estimation する Visualization Technique (BTV Method) を Use いて砕波帯uchi The miscible characteristics of the liquid are as follows: the time change rate of the bubble diameter distribution, the average bubble diameter The relationship between the non-steady properties of the phase and the liquid phase statistics and the relationship between them. The 3-dimensional structure is maintained and the mixed-phase characteristics of the liquid are grasped, and the mixed-phase flow field of the liquid is controlled. The 3-dimensional shape of the bubble, the moving speed, the simultaneous estimation, the measurement technique, the opening, the thinkingよび水理殟験を行い,そのappropriatenessについて検question を行った.そのresult,気bubble shapeとspeed The three-dimensional simultaneous measurement method is the method of measuring the same time. It is applicable to the international bubble group, and it is possible to measure the bubble measurement of the three-dimensional fluid field by changing the time and space.