@article{oai:toyama.repo.nii.ac.jp:00004585, author = {金田, 哲生 and 中島, 栄次 and 山根, 岳志 and 吉田, 正道 and 宮下, 尚}, journal = {富山大学工学部紀要}, month = {Feb}, note = {application/pdf, Doublecdiffusive convection in a Na_2CO_3 aqueous solution stratified in two-layer destabilized by lateral heating and cooling was studied experimentally. The real-time holographic interferometry was used to visualize the distribution of the reflective index. Since both temperature and concentration influence the reflective index, it was measured for Na_2CO_3 aqueous solution. Calculated reflective index from visualized photographs were found to be reasonable. Local temperatures were also measured on the central vertical line of the test section. Changes in concentration and density distributions with time were obtained by using the visualized reflective index profile and temperature distributions., 近年,産業界における革新的な技術の発展に伴ない,より機能性の高い金属系材料が要求されている。 このような材料が製造される際,溶解・凝固の過程を経るが,相変化を伴うプロセスでは国液界面上で溶質の排除が起こるため,液相側において温度差と濃度差による対流が個別に発生する。そのとき,これら2つの対流の相互作用によって複雑な対流現象が発生し,場合によっては多重セル構造対流が形成されることがあり,これを二重拡散対流と呼ぶ。このような現象は,結晶成長速度や,不純物分布などなどに大きく影響していると考えられるが,その詳細は充分に解明されていないのが現状である。 これまでに,側方冷却による水溶液の凝固の際,二重拡散対流によって形成される多重セル構造について研究が行われ,液相側における対流挙動の詳細が明らかにされた。その後,二重拡散対流をより詳細に観察するために現象が複雑になる凝固を離れ,多重セル構造を単純化させた系について研究が行われるようになった。例えば2層系階段状濃度勾配に水平温度勾配を与えた系について,温度場と流れ場の可視化を通して温度分布や対流挙動,また各層の平均濃度の測定などが行われている。 筆者らも,流れ場や温度場の可視化,局所濃度測定などにより境界面近傍での溶質移動機構や,境界面を通過する溶質の移動速度について検討してきた。その結果,濃度差によって発生する溶質対流が現象に大きな影響を及ぼしていることが明らかにされた。しかしながら二重拡散対流現象において重要な要素である濃度や密度分布を場として捉えるには至っていない。さらに詳細な現象の検討をおこなうには系内の濃度分布を場として測定し,その過渡的な変化を捉える必要がある。 そこで,本研究ではNa_2CO_3水溶液を用いた2層系階段状濃度勾配に水平温度勾配を与えた系に対して,新しい解析手段としてレーザーホログラフィー可視化システムを導入し,系内密度分布の可視化方法の検討,および濃度分布,密度分布の算出を試みた。, Article, 富山大学工学部紀要 50, 29-37.(1999)}, pages = {29--37}, title = {レーザーホログラフィーを用いた2層系二重拡散対流における密度場の解析}, volume = {50}, year = {1999} }