分子タグ法と空間フィルタ流速計の融合による気泡流の速度計測

抄録

気泡乱流は，壁面近傍のせん断誘起乱れと気泡誘起擬似乱れが相互作用する複雑な乱流であり，そのモデル化にはさらなる乱流特性の理解が必要である．著者らは，フォトブリーチング分子タグ法を用いた気泡乱流における乱れエネルギ（TKE）収支評価手法を開発し，乱れエネルギ収支に及ぼす気泡の影響を調べてきた．本研究では，壁面近傍を運動する気泡が乱れエネルギ収支に及ぼす影響を調べるとともに，フォトブリーチング分子タグ法と空間フィルタ流速計を組み合わせた速度計測手法（MT-SFV）により，高空間分解能かつ等時間間隔の速度データを取得し，乱流スペクトルに及ぼす気泡の影響も調べた．その結果，粘性底層を相対速度が大きい気泡が流動する場合に気泡により誘起された高波数速度変動がカスケード過程と類似したTKEの高波数領域への輸送を誘発し，その結果，TKEの消散率を高めている可能性が示唆された．