Multi-scale numerical simulation of interfacial turbulent mass transfer at high Schmidt numbers

高施密特数界面湍流传质的多尺度数值模拟

• 批准号: 19760131
• 负责人: HASEGAWA Yosuke
• 金额: $ 2.4万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19760131/
• 关键词: 乱流; 物質輸送; 気液界面; 多重スケール; 物質輪送

Heat and mass transfer across an interface plays a central role in deciding the efficiency of various thermal fluids system, so that prediction and control of such phenomena should bring tremendous benefit in innovating energy saving technologies. In general, when heat/mass is transferred from an interface to surrounding fluid, a thin thermal/concentration boundary layer is formed in the very vicinity of the interface so that the overall transport is governed by the microscopic transport mechanisms in this thin layer. In the present study, we conduct a series of numerical simulations, which reproduce the multi-scale phenomena from the macroscopic turbulence far from the interface to the microscopic transport phenomena near the interface. Though these simulations, we clarify the relationship between the different scale phenomena and model them based on the database obtained in these simulations.

跨界面的热质传递在决定各种热流体系统的效率方面起着核心作用，因此预测和控制此类现象将为创新节能技术带来巨大利益。通常，当热/质从界面传递到周围流体时，在界面附近形成薄的热/浓度边界层，使得整体传输由该薄层中的微观传输机制控制。在本研究中，我们进行了一系列的数值模拟，再现了从远离界面的宏观湍流到界面附近的微观输运现象的多尺度现象。通过这些模拟，我们澄清了不同尺度现象之间的关系，并根据这些模拟中获得的数据库对其进行建模。

项目成果

開水路乱流場における界面発散と局所スカラー束の関係について

明渠湍流场中界面散度与局部标量通量的关系

• 发表时间: 2008
• 作者: 長谷川洋介;笠木伸英
• 通讯作者: 笠木伸英

平成21年日本伝熱学会奨励賞「壁面近傍における高シュミット数乱流物質輸送に関する研究」, 2009年6月3日.

2009年日本传热学会鼓励奖“近壁面高施密特数湍流质量传递研究”，2009年6月3日。

壁乱流高シュミット数物質輸送に対するレイノルズ数効果

雷诺数对壁湍流中高施密特数质量传递的影响

• 发表时间: 2008
• 作者: 長谷川洋介;笠木伸英
• 通讯作者: 笠木伸英

開水路乱流場における界面発散と局所スカラ一束の関係について

明渠湍流场中界面散度与局域标量束的关系

• 发表时间: 2008
• 作者: 長谷川洋介;笠木伸英
• 通讯作者: 笠木伸英

平成21年日本機械学会研究奨励賞「多様な力学条件下の相界面における乱流物質輸送のモデリングの研究」, 2009年4月7日.

2009年日本机械工程学会研究鼓励奖“各种机械条件下相界面湍流质量传输建模研究”，2009年4月7日。