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J-GLOBAL ID：201802236422585370   整理番号：18A0004214

CFD解析を用いた飼育水槽内の流れの可視化

Visualization of Water Flow in Aquaculture Tank using Computational Fluid Dynamics Analysis.

著者 (5件)： 小竹元己 (クマシロシステム設計) ,  高橋勇樹 (水産研究・教育機構 水工研) ,  安間洋樹 (北大 大学院水産科学研究院) ,  前川和義 (北大 大学院水産科学研究院) ,  木村暢夫 (北大 大学院水産科学研究院)
資料名： 水産工学  (Fisheries Engineering)
巻： 54  号： 2  ページ： 97-105  発行年： 2017年11月15日 
JST資料番号： F0449B  ISSN： 0916-7617  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 数値流体力学(CFD)解析は流体の運動方程式であるNavier-Stokes方程式をコンピュータ上で解き,流体の流れを解析するシミュレーション手法である。航空産業などではCFD解析が広く利用されているが,水産分野ではCFD解析が水槽実験にとって代わるまでには至っておらず,実験結果と推定精度の比較検証をしながら用いる必要がある。本研究では仔魚飼育に広く用いられる円形水槽模型を対象として実験,解析を行った。円形水槽には直径0.5m,高さ0.5mの100L水槽を用い,水面高さは40cmとした。流入管には内径0.018mのL字型のパイプを用いた。流入方向とx軸のなす角をθと定義し,θ=0°,60°に設定してPIV実験を行った。θ=0°のとき,上面図では流速分布は上下対称形となった。底面付近では,流入口の延長線上で流速は大きくなり,中層の平面では広い範囲で流れが淀んでいた。側面図から,縦方向に循環流が生じている様子が見られた。θ=60°のとき,底面付近,中層,水面付近すべての平面で水槽の中心付近で流れが淀み,水平方向の循環流が見られた。また底面付近では壁面近くで流速が速くなっており,その流速は水面に近づくにつれてやや遅くなった。その他,粒子軌道の解析,滞留時間の可視化について記述した。

シソーラス用語： *飼育管理施設 ,  *水槽 ,  *流れの可視化 ,  *計算流体力学 ,  Navier-Stokes方程式 ,  シミュレーション ,  流速 ,  流速分布 ,  循環流 ,  粒子画像流速測定
準シソーラス用語： *CFD解析 ,  *数値流体力学 ,  シミュレーション法 ,  粒子軌道 ,  PIV【流速測定】

分類 (2件)： 増養殖設備  (FH04030J) ,  物体の周りの流れ  (BC02040N)

引用文献 (14件)：

• 農林水産省農林統計協会編:水産白書,平成25年度,2013.
• J. Balarin, RD. Haller: The intensive culture of tilapia in tanks raceways and cages. Recent Advances in Aquaculture, 265-356, 1982.
• T. Losordo, H. Westers: System carrying capacity and flow estimation. Developments in aquaculture and fisheries science, 27 : 9-61, 1994.
• RE. Burrows, HH. Chenoweth: Evaluation of three types of fish rearing ponds.Vol. US Government Printing Office, 39 : 1955.
• JD. Larmoyeux, R. Piper, HH: Chenoweth. Evaluation of circular tanks for salmonid production. Frog. Fish-Cult., 35 : 122-131. 1973.

タイトルに関連する用語 (3件)： CFD解析 ,  飼育水槽 ,  流れの可視化