可視化技術とPIV法による斜面上の2成層風成循環に関する実験的研究

抄録

2成層水域での密度混合構造と流況を明らかにするために, 斜面を有する2次元風洞水槽を用いて実験を行った. 研究では, 多点電気伝導度計を導入して密度の空間分布を求め, 可視化実験で得られた輝度と比較した. 流況の把握のためには, PIV法を用いて水粒子の速度測定を行った. さらに, 電気伝導度計のセンサーを水槽に沿って配置することによって, 上層水と下層水の混合水が風下側へ移流・拡散する様子も確認できた. また, PIV法による流速と多点電気伝導度計による密度の同時測定も行い, k-ε乱流モデルを用いた数値解析と比較した. その結果, 内部振動による位相のずれが密度境界面の位置や流速分布の予測を困難にしていることがわかった.