流体物理学研究室
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 研究テーマ

1.成層流の基本構造の解明

 鉛直方向に密度差のある流体のことを「成層流体」といいます。浮力の働きにより、成層流体は、密度一様の流体とは異なる特異な挙動を示します。
 本研究室では、成層流体中を物体が鉛直移動すると高速の「ジェット」が生成されることを発見し(下図)、そのメカニズムや、物体の運動に与える影響を研究しています。ジェットの発生に伴い、物体に働く抵抗も通常の数10倍に増加します。この基本的な成果は、Lagrangian Floatと呼ばれる、深海を長期間漂流して流速・温度・塩分を観測する海洋観測ブイの設計に利用されており、今後、様々な物体(大きい物では潜水艇から、小さい物では海洋炭素循環を担うプランクトンまで)の設計や移動予測に役立つと考えられます。 

水槽実験(蛍光染料による可視化) 
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数値計算(等密度面)
球と共に動く座標系で見ると、上方の流体が球によって下方に引き込まれる
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数値計算(流線)