FUNDAMENTAL STUDIES ON THE THREE DIMENSIONAL STRUCTURE OF LANGMUIR CIRCULATION

Abstract

ラングミュアー循環流を対象とした室内実験や海洋観測のほとんどが，水表面のストリーク構造からその存在を推測しており，直接的にラングミュアー循環流の横断面構造を捉えたものは一部の研究を除きほとんどない．本研究では，高速度カメラを風洞水槽の水中部に設置してPIVによって循環流の多点同時計測に成功した．実験結果より系統的にアスペクト比および風速を変えることにより，流れの3次元構造の変化や2次渦の発生個数の増減特性を明らかにした．特にアスペクト比が4の場合には風速の増加によって2次渦の個数が減少し，また一定風速の下ではアスペクト比の減少に伴い個数が増加する興味深い結果が得られた．さらに位相解析を行い，波の谷では循環流が鉛直方向に縮められ，波の峰では引き伸ばされる特性が解明された．