https://scholars.lib.ntu.edu.tw/handle/123456789/81375
標題: | 颱風重點研究-子計畫六:
颱風軸對稱化動力及眼牆結構之水工模擬(II) Laboratory simulations on the axisymmetrization dynamics and eyewall structure of typhoons |
作者: | 朱錦洲 | 關鍵字: | 科氏力;雙渦漩合併;攪拌法;吸入法;粒子追跡測速法;coriolis force;vortex merger;stirring method;sucking method;particle tracking velocimetry method (PTV) | 公開日期: | 31-七月-2005 | 出版社: | 臺北市:國立臺灣大學應用力學研究所 | 摘要: | 本計畫主要目的是經由水工模擬實 驗,來探討在具有一背景渦度下雙渦漩彼 此之間交互作用現象,並進一步藉由大小 與強弱不同的二渦漩之交互作用,來嘗試 在旋轉水槽中產生出類似颱風雙眼牆的結 構。實驗上利用吸入及攪動二種不同的方 法來產生渦漩,且針對如何增加渦漩的半 徑大小與改變渦度值加以研究,同時分別 對二渦漩的不同強度及不同初始距離等因 素加以測試,經由染料注入法及雷射光切 頁顯像法觀察渦漩流場的運動情形,配合 DV 及CCD 擷取流場影像後,再由粒子追 跡測速法(PTV)加以分析。在實驗結果方 面,由吸取方式所產生的雙渦漩在產生過 程中即會互相受到干擾,且在強弱不同或 距離改變的情況下皆會影響渦漩之間彼此 的交互作用。而經由攪動法可成功產生出 半徑較大的渦漩,且兩渦漩的渦度比可超 過六倍以上。在具有β 效應的影響下,大 渦的移動速度較小渦快,故在雙渦的交互 作用上是屬於主導的地位。最後經由比較 得知,由吸入法與攪動法所產生的渦漩在 雙渦交互運動上有很明顯的差異。 The objective of this project is to investigate the interactions of a pair of vortices with different strengths in a large rotating tank whereas the associated flow behaviors are similar to those of double eyewall embedded in the super-typhoons. The generations of vortices with different structures on relative locations or latitudes are carefully conducted by combining the stirring and sinking methods. In particular, we successfully generate a pair of cyclonic vortices with six-fold Rossby number ratio on a parabolic f-plane; the resulting binary vortex system evolves to a larger cyclonic vortex with clear double eyewall. On the other hand, the vortex merger processes on a sloping bottom, which mimics the planetary beta-effect, show a series of more complicated track patterns which are interwoven by many factors: the cyclonic orbiting motion, the planetary beta effect, relative locations and latitudes, as well as the initial vortex structure. The flow fields are qualitatively visualized by a dye-injection method whilst the quantitative information such as the velocity and the vorticity of the fluid flow is obtained by a particle tracking velocimetry method. |
URI: | http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/29694 | 其他識別: | 932119M002007AP1 | Rights: | 國立臺灣大學應用力學研究所 |
顯示於: | 應用力學研究所 |
檔案 | 描述 | 大小 | 格式 | |
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932119M002007AP1.pdf | 1.92 MB | Adobe PDF | 檢視/開啟 |
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