乱流境界層における固体粒子の沈降速度

抄録

乱流が固体粒子の沈降速度に与える影響を明らかにするため, 開水路乱流中の浮遊粒子の速度をADVで測定した. 乱流強度と静水中の沈降速度の比σ_f/ω₀が大きい範囲では, 粒子の平均沈降速度はσ_f/ω₀とともに大きくなり, σ_f/ω₀=14で6ω₀に達した. 粒子濃度変動の四象限解析の結果は, Trajectory biasingが平均沈降速度ωpを増加させるメカニズムであることを示唆していた. ω_pはσ_f/ω₀に加えてStokes数にも依存しており, 0.9<σ_f/ω₀<5の範囲では, Stokes数の大きな場合, ω_p/ω₀<1, Stokes数の小さな場合, ω_p/ω₀>1となる傾向を示した