著者
小森 悟 黒瀬 良一 高垣 直尚
出版者
京都大学
雑誌
挑戦的萌芽研究
巻号頁・発行日
2014-04-01

風波水槽に界面活性剤を微量に混和させた溶液を満たし,その水面上に風を吹かせることにより,水面波の測定実験を行った.その結果,界面活性剤の影響は低風速域において特に顕著で,風波の発生を完全に抑制すること,また,砕波が生じる高風速域において界面活性剤は砕波を促進することが確認された.さらに,直接数値計算法を用いることにより,表面張力の低下は風波の波高を増加させること,このため界面活性剤による風波の抑制作用は表面張力の低下によるものではないことを明らかにした.また,粘性の変化も確認できなかったため,このような抑制作用は,マランゴニ効果によって引き起こされていると考えられる.
著者
大西 領 松田 景吾 高橋 桂子 黒瀬 良一 小森 悟
出版者
一般社団法人日本機械学会
雑誌
日本機械学會論文集. B編 (ISSN:03875016)
巻号頁・発行日
vol.73, no.734, pp.2062-2069, 2007-10-25
参考文献数
18
被引用文献数
1

We have developed a new simple inversion scheme for retrieving collision kernels from the change of droplet size distributions due to collision growth. Three-dimensional direct numerical simulations (DNS) of colliding droplets in an isotropic steady turbulence are performed in order to investigate the validity of the developed inversion scheme. In the DNS, air turbulence is calculated using a quasi-spectral method, and droplet motions are tracked by a Lagrange method. The initial droplet size distribution is set to be equivalent to that obtained in a wind tunnel experiment. Comparison between collision kernels retrieved by the developed inversion scheme and those obtained by DNS shows that the collision kernel can be retrieved within 15% error. This verifies the feasibility of retrieving collision kernels by using the present inversion scheme.
著者
大西 領 高橋 桂子 小森 悟
出版者
一般社団法人 日本機械学会
雑誌
日本機械学会論文集 B編 (ISSN:03875016)
巻号頁・発行日
vol.72, no.722, pp.2441-2448, 2006-10-25 (Released:2011-08-16)
参考文献数
21
被引用文献数
1 1

The collision frequency of inertia particles in turbulent flows is governed by a wide range of scales of flow motion. Recent studies have shown that large-scale energetic eddies dominate the relative velocity between two colliding particles (the turbulent transport effect), whereas small-scale dissipative eddies can enhance the collision frequency significantly by inducing local non-uniform particle distribution (the accumulation effect). In this study, we have developed an integrated collision kernel model, which takes into account both the turbulence effects and can predict collision frequencies at arbitrary Reynolds numbers and particle inertia. In addition, we have implemented the developed collision kernel model into a large-eddy simulation (LES). We have performed our developed LES for particle collision growth in an isotropic evolving turbulence. A direct numerical simulation (DNS) for the same system has also been done. Comparison between our LES and DNS predictions has confirmed that our LES can predict the particle collision growth in the turbulent flow.
著者
小森 悟 黒瀬 良一 高垣 直尚 伊藤 靖仁 鈴木 直弥 鈴木 直弥 伊藤 靖仁
出版者
京都大学
雑誌
基盤研究(A)
巻号頁・発行日
2007

上部に降雨装置を取り付けた風波水槽を用いた実験により,風波気液界面を通しての物質移動が降雨により促進されること,また,降雨およびウインドシアーが共存する場合の物質移動量がそれぞれ単独の物質移動量の足し合わせにより概ね予測可能であることを明らかにした.さらに,単一液滴の気液界面衝突現象に着目した実験と数値計算により,液滴の界面衝突が液側の表面更新渦を生成し,気液界面を通しての物質移動を促進することを明らかにした.