「動画アーカイブ」カテゴリーアーカイブ

2014年3月のFlash

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  • 動画提供：
    水谷夏樹（大阪産業大学　工学部都市創造工学科　教授）

  • 本Flashは，一定水深（h=15cm）の造波水槽の中で孤立波を発生させ，高さが一定（R=9cm）のステップ地形に入射させたものである．波高水深比をH/h=0.18まで低下させると，ステップ地形上で砕波する際に巻き込みジェットの発生しない，Duncanら(1994)と同様の砕波が孤立波の砕波でも発生する．

    水平方向の撮影範囲は約11cm，波頂部前方に位置するくぼみよりさらに前方に波長数mmの表面張力波が存在し，くぼみから波頂部にかけて数mm～1cm程度の渦列に伴う水面の凹凸が発生して，それが時間とともに発達するにつれて，全体の波形勾配が緩和していく様子である．

2013年4月のFlash

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  • 動画提供：
    佐藤慧拓（東洋大学　理工学部　生体医工学科　2年生）
    菊地謙次（東洋大学　理工学部　助教）

    望月 修 （東洋大学　理工学部　生体医工学科　教授）

  • o 蛍光色素をナンテン(Nandina domestica)の葉脈標本の葉柄より吸わせ，高解像度蛍光マクロ像を微速度撮影（15min/frame）することで，複雑に枝分かれした葉脈内の流れの観察を行った．葉の中心の比較的太い中央脈において吸水した水が先行し，分岐した側葉脈へ徐々に浸潤していく様子が確認できる．可視化動画は，２時間の現象を480倍速で再生している．葉長70mm，葉幅25mm，中央脈径450μm，側葉脈径120μmであり，分岐に伴いさらに脈径は細くなる．葉先端方向の吸水速度は，ロガリスティックに変化し，細管での毛管現象による吸水速度と解析的に近似できる．平均吸水速度10μm/sより，レイノルズ数Re=5×10-3程の現象となる．現在，葉肉組織や気孔機能の有無など，生体状態をパラメータとして葉における吸水メカニズムの解明に挑んでいる．

    自然美の織りなすこの天然マイクロ流れは，ナンテン？！

2012年11月のFlash

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  • 動画提供者：新潟大学大学院自然科学研究科教授　赤林伸一

  • ・先月のフラッシュに続く第三弾。一辺が300mmの立方体モデルに開口部２カ所40mm×40mm設置し、風向を開口に平行な条件の風洞実験を
    ソフトウェアクレイドル社のSTREAMを用いてLES解析した結果を動画表示したもの。動画の前半は立方体モデル周辺と立方体モデル内部
    の気流性状を、後半は立方体モデル内部のみの気流性状を表示している。先月のフラッシュ（PIV測定）と同様に風向に平行な壁面の両
    開口部からの接近流の乱れにより空気の流出入が交互に生じている様子がLES解析により定量的に把握出来る。

2012年10月のFlash

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  • 動画提供： 新潟大学自然科学研究科　教授　赤林伸一　新潟工科大学工学部建築学科　教授　富永禎秀

  • ・先月のフラッシュに続く第二弾。境界層風洞内（断面1.8m×1.8m）に設置した通風モデル（300mmの立方体、開口部２カ所40mm×40mm）を
    対象としたPIV解析結果の動画。風洞内風速は5m/s、対象モデルの開口部は風向に平行な壁面に設置されている。出力5Wのレーザーを用い、
    カメラの解像度は1024×1024pixel、撮影速度は500fps、PIV解析には直接相互相関法を用いている。先月のフラッシュと同様に風向に平行
    な壁面の両開口部から方の接近流の乱れにより空気の流出入が交互に生じている様子がPIV解析により定量的に把握出来る。

2012年9月のFlash

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  • 動画提供： 新潟大学自然科学研究科　教授　赤林伸一
    東京大学生産技術研究所　教授　加藤信介

  • 境界層風洞内に設置した通風用住宅をモデルを対象とした通風時の気流分布をレーザーライトシートで可視化した動画。開口は風向に平行な壁
    面に設置されており、平均された流れ場では換気は生じないが、接近流の乱れにより、両方の開口から流入、流出が生じている様子が観察され、
    必ずしも風上、風下に開口が無くても換気される事が判る。現在この現象をLESで解析を行っており、この動画も投稿予定である。

2011年9月のflash

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  • 動画提供：
    海洋研究開発機構・地球内部ダイナミクス領域 　古市 幹人氏
    海洋研究開発機構・地球情報研究センター／地球内部ダイナミクス領域 　坪井 誠司氏
    海洋研究開発機構・地震津波・防災研究プロジェクト 　中村 武史氏

  • 2011年3月11日東北地方太平洋沖地震(M9.0)により発生した地震波が地球の表面を伝わる様子のシミュレーション結果。
    地球上のいろいろ な場所で観測された地震波-を使って地震の震源で起きた破壊をモデル化し、震源から地球表面と内部にひろがっていく地震波の数値シミュレーションを行いました。
    この動画は地表に到達した地震波の上下動変位を、強調して視覚化しています。
    動画作成にあたって、2次元球面上の離散データを球面 からの幾何学的ずれとして表現するポリゴン生成ツールを作成しました。

2011年8月のflash

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  • 動画提供：筑波大学・院生　今村尚人氏
    筑波大学・教授　松内一雄氏
    国立スポーツ科学センター　三輪飛寛氏

  • イルカをはじめとする水中を高速で回遊する水棲生物の推進メカニズムを明らかにするため，尾ヒレ後流に形成される渦輪を可視化した．
    実際の生物を用いた実験は個体差や再現性が問題となるため，回流水槽に設置した尾ヒレ型の振動翼（材質CFRP，翼弦長0.27m，翼幅0.36m）を対象にステレオPIVを用いた実験を行った．
    渦輪を3次元的に捉えるため，動画中のy-z平面を計測面とし，翼後流を等間隔に横断するように計測した．
    各断面の速度データを実座標に合わせて再配置し，3次元的な渦度分布を算出した．
    動画では，渦度分布に等値面を定めることで，渦輪の3次元構造を可視化している．
    はじめに，絶対値ω（渦度の3成分ωx，ωy，ωzのRMS）の立体図，上面図および側面図を表示し，続いて，渦度の各成分の立体図を表示する．
    この可視化結果より，翼後流の渦輪が，翼の両端から発生する「随伴渦ωx」と翼の中央から発生する「逆カルマン型渦列ωy」により構成されることが実験的に示された．
    ※実験条件
    回流水槽の流速0.5m/s，ピッチング周波数0.75Hz，ピッチング角度±20deg.，撮影速度9Hz（ピッチング1周期を12分割），位相平均回数10．

2011年6月のflash

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  • 動画提供：東北大学流体科学研究所・教授　西山秀哉氏
    元東北大学大学院工学研究科・院生　長井亮介氏
    東北大学流体科学研究所・講師　高奈秀匡氏

  • 微小気泡内ストリーマ放電の進展とマイクロバブル放出。液中の数ミリ径のアルゴン気泡内で数kVのDCパルス放電により気泡界面の内側に沿って左方の接地円柱電極からストリーマが右方へ進展する。さらに，ストリーマの先端が気泡右端に到達するごとに，気泡界面が変形・崩壊し，気泡界面から周囲にマイクロバブルを放出する。

2011年2月のflash

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  • 動画提供：東海大学　青木克巳氏，武藤浩司氏，岡永博夫氏

  • 説明:本研究では回転するゴルフボールの周りの流れを,汎用熱流体解析ソフトウェア FLUENT を使用してLarge Eddy Simulationにより解析した.
    動画(a)は横から視る場合(ボール赤道のXY断面)の回転するゴルフボールの周りの流れの速度ベクトルと表面の圧力分布を,動画(b)は後ろから視る場合(ボール中心から 34mm の位置の YZ 断面)の流れの速度ベクトルをそれぞれ示している.
    ゴルフボールは右から左に向かって45m/sで飛翔している.
    この時のレイノルズ数は1.3×105 である.
    また,ゴルフボールは時計周りに 4000rpm で回転している.
    動画(a)において, 流れは増速側では下流で剥離し,減速側では上流で剥離する.
    これに伴って,後流は回転方向に移行する.
    流れが剥離する角度はわずかながら不規則に変化し,後流も不規則に変化する.
    また, 剥離点が増速側と減速側で非対称に位置することにより,ゴルフボール表面に圧力差が生じる.
    動画(b)において,後流では 2 つの渦から構成される馬蹄形に類似する渦や,3 つあるいは 4 つの 渦が不規則に形成される.また,これらの渦は主流方向を軸として不規則に回転する.

2010年7月のflash

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  • 動画提供：豊橋技術科学大学　横山博史氏

  • ドアミラー後縁近傍に小さな段差が存在する際, ピーク音が発生する場合がある. 本研究では流れと音の直接計算により, こうしたピーク音が以下のような機構により発生することを明らかにした. 段差前縁から小さな渦構造が発生し, この渦構造は段差後縁で発生した渦構造と融合しながら発達し対流する. ドアミラー後縁まで到達した渦構造は, 壁面からの距離により対流速度の異なる2つの渦構造に分裂する. 対流速度の遅い渦構造とさらに上流の渦構造の間隔が狭くなることにより, 圧縮波が発生する. 発生した圧縮波が段差前縁を通過した直後, 粒子速度により段差前縁において流れのはく離によって生じている渦構造が引き伸ばされることで新たな渦が形成される.