報告書番号

U03059

タイトル（和文）

密度成層下における3次元温排水拡散予測モデルの適用性 --水中放水方式による水理実験結果との比較--

タイトル（英文）

Applicability of Three-Dimensional Prediction Model for Thermal Water Diffusion under Density Stratified Condition: Comparison with Hydraulic Experiments in Submerged Discharge

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

当所では、初期の噴流域から低温拡散域の遠方域までを精度良く予測できる、３次元温排水拡散予測モデルの開発を実施している。本モデルは、大量の水中放水や表層放水と水中放水が混在する場合など、３次元性の強い温排水拡散予測に適用可能である。本研究の目的は、水理実験結果との比較により、これまでまだ未検討である河川影響などによる密度成層下における本モデルの適用性を検証することである。まず、成層強度の違う場において、３ケースの水中放水実験を実施した。次に、本モデルを用いて、成層強度が中程度と弱い場合について、再現計算を実施した。その結果、計算結果は、水理実験結果における噴流中心軸上の水温、密度、流速に関する拡散分布を良く再現し、今後、本モデルを密度成層下における実海域の温排水拡散予測に適用できることを確認した。

概要 （英文）

Three-dimensional prediction model for thermal water diffusion has been developed based on the standard k-e model to precisely represent not only the initial turbulence mixture process of discharged water but also the far field diffusion phenomena. The model can be applicable to strongly three-dimensional diffusion phenomena in the cases such that the large amount of submerged sea water is discharged, or both submerged and surface discharge are adjoined. The aim of this study is to certify the applicability of the model as to the submerged discharge under density stratified conditions assumed the presence of the river. Three typical hydraulic experiments of submerged thermal water were conducted under the stratified condition with changing the river density, and the computational simulation was also carried out in the same experimental cases to verify the model's performance. The results showed that the model could simulate well the diffusion process such as the main path of thermal water, and the vertical mean profile of temperature and velocity. In conclusion the model is basically applicable to predict the diffusion behavior of the thermal water under density stratified conditions.

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