抄録
本研究では，微小振幅の水面変動を考慮した開水路乱流場の直接数値シミュレーション(DNS)を実行し，水面変動が気液界面のガス交換機構に及ぼす影響について検討する．開水路底部で発生する管状渦が崩壊し，水表面に到達することで水面変動をもたらしていることを確認した．水面の上昇領域では，正の界面発散が大きくなり，下降領域では負の発散値をもつことがわかった．また，水面上昇域では界面ガスフラックスが定性的に増大することを示した．水面変動がある場合でもガス交換と界面発散運動が密接に結び付いていることを確認した．局所的な界面発散モデル解と本計算結果との比較を行った結果，界面発散が大きい領域ではフルード数とともにガス交換速度が相対的に大きくなり，水面変動がガス交換を促進させることがわかった．
