权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

大気海洋間の気液界面を通しての物質移動および界面近傍の乱流構造に及ぼす降雨の影響

降雨对大气与海洋气液界面传质及界面附近湍流结构的影响

基本信息

批准号：
06J52652
负责人：
高垣直尚
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J52652/
关键词：
物質移動乱流可視化液滴降雨

项目摘要

大気中の二酸化炭素濃度の上昇に伴う地球温暖化を正確に予測するために、大気・海洋大循環モデル(GCM)に含まれる不確定要素のひとつである大気海洋間の物質交換のメカニズムを解明することは重要である。大気海洋間の物質移動を促進する要因の一つとして降雨が挙げられる。事実、自然界における気液界面を通しての物質移動に関して、既往研究は降雨により生成される液側界面近傍の乱流渦の影響を無視できないと結論付けている。しかし、雨滴の衝突を伴う気液間の物質移動機構についてもなんら検討されていない。昨年度の研究により液滴の界面衝突時における二酸化炭素吸収メカニズムを定性的に明らかとした。そこで本年度は、昨年度に引き続き液滴の界面衝突時に生成されるボルテックスリングに着目し、ボルテックスリングの渦径および中心速度の測定をハイスピードPIVを用いて行った。その結果、気液界面での液滴衝突によって生成される渦の渦径と渦の中心速度は、液滴の運動量の増加に伴って単調に増加することを明らかとした。この結果は、液滴衝突による物質移動係数が落下液滴の運動量フラックスに比例して増加することを示唆している。現在、これらの結果をまとめた論文を執筆中である。また、液滴衝突現象を再現するためにLevel-set法を用いた直接数値計算プログラムの作成を開始した。

The increase of carbon dioxide concentration in the atmosphere is accompanied by the correct prediction of global warming. The atmosphere and ocean circulation (GCM) contain uncertain factors and important explanations for the exchange of substances between the atmosphere and the ocean. The movement of matter between oceans and seas is promoted by rainfall. In fact, in nature, the influence of turbulent vortices near the liquid-side interface generated by rainfall is ignored. The conflict between raindrops and substances in the liquid is accompanied by a mechanism for the movement of substances. The research of this year shows that the interfacial conflict between liquid droplets and carbon dioxide absorption is a qualitative problem. This year, the number of liquid droplets generated by the interface conflict is increased, and the number of liquid droplets generated by the interface conflict is increased. As a result, the droplet collision at the liquid-liquid interface is accompanied by an increase in the vortex diameter and the vortex center velocity, and an increase in the droplet movement. The results show that the mass transfer coefficient of droplet collision increases with the mass transfer coefficient of falling droplet. Now, the result of the paper is written. The Level-set method is used to calculate the value of the droplet and start the creation of the droplet.