Numerical Study on the Supercritical Water Flow Issuing from the Hydrothermal Vent in the Deep Sea

深海热液喷口喷出超临界水流的数值研究

• 批准号: 22740261
• 负责人: KOMURASAKI Satoko
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Nihon University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22740261/
• 关键词: 流体数値シミュレーション; 超臨界水; 深海熱水; 非定常非圧縮流れ; 複雑流れ; 熱対流; 計算モデル; 深海の熱水噴出; 非圧縮性流れ; 数値シミュレーション; ハイブリッド上流差分; 高温熱対流; 熱水噴出; 非圧縮性流; 数値計算; 非線形項; 3次精度上流差分; 流体; 深海; 非圧縮性方程式

A flow of the supercritical water heated geothermally from the hydrothermal vent in the deep sea was numerically studied. In order to directly simulate the flow whose temperature rapidly changed from the critical temperature to the low environmental temperature of the deep sea, the new equations were derived from the compressible Navier-Stokes equations. In addition, for the highly-unsteady-flow computation, a new hybrid upwind scheme was developed aimed at stabilizing the high-accuracy computation. The scheme was effective and the supercritical water flow issuing from the hydrothermal vent in the deep sea was simulated for the first time.

对深海热液喷口地热加热的超临界水流动进行了数值模拟。为了直接模拟温度从临界温度迅速变化到深海低环境温度的流动，从可压缩Navier-Stokes方程出发，推导了新的方程组。此外，针对高非定常流场计算，发展了一种新的混合迎风格式，以稳定高精度计算。该方案是有效的，并首次模拟了深海热液喷口的超临界水流。

项目成果

Simulation of a submarine hydrothermal convection using a numerical model for a supercritical water flow

使用超临界水流数值模型模拟海底热液对流

• 发表时间: 2011
• 作者: Takuma Akimoto;Yoji Aizawa;Hironobu Fukuzawa;小紫誠子
• 通讯作者: 小紫誠子

深海カルデラ内の熱水活動によって誘起される流れの数値解析

深海破火山口热液活动引起的流动的数值分析

• 发表时间: 2011
• 期刊: 複雑流体の数理解析と数値解析
• 作者: 永弘進一郎;中西秀;御手洗菜美子;小紫誠子,大西楢平,茂田正哉,福西祐
• 通讯作者: 小紫誠子,大西楢平,茂田正哉,福西祐

深海カルデラ内における熱水噴出の数値深海カルデラ内における熱水噴出の数値深海カルデラ内における熱水噴出の数値シミュレーョン

深海破火山口热液喷发数值 深海破火山口热液喷发数值 深海破火山口热液喷发数值模拟

• 发表时间: 2011
• 期刊: 日本流体力学会年会2010・講演論文集
• 作者: 小紫 誠子;大西 楢平;茂田 正哉;福西 祐
• 通讯作者: 福西 祐

Simulation of highly-unsteady hydrothermal convection above the critical temperature in the deep sea

深海临界温度以上高度不稳定热液对流模拟

• 发表时间: 2012
• 作者: E.V.Gryzlova;M.Yao;他22名;小紫誠子
• 通讯作者: 小紫誠子

高圧下における高温熱水対流の数値シミュレーション

高压下高温热液对流数值模拟

• 发表时间: 2012
• 作者: E. V. Gryzlova;Ri Ma;H. Fukuzawa;K. Motomura;A. Yamada;K. Ueda;A. N. Grum-Grzhimmailo;N. M. Kabachnik;S. I. Strakhova;A. Rouzee;A. Hundermark;M. J. J. Vrakking;P. Johnsson;K. Nagaya;S. Yase;Y. Mizoguchi;M. Yao;M. Nagasono;K. Tono;T. Togashi;Y. Senba;H. Oh;永弘進一郎;小紫誠子
• 通讯作者: 小紫誠子