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DC 欄位 | 值 | 語言 |
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dc.contributor.advisor | 朱錦洲,張建成 | |
dc.contributor.author | Shu-Hao Kuo | en |
dc.contributor.author | 郭書豪 | zh_TW |
dc.date.accessioned | 2021-06-15T01:14:19Z | - |
dc.date.available | 2011-07-30 | |
dc.date.copyright | 2009-07-30 | |
dc.date.issued | 2009 | |
dc.date.submitted | 2009-07-28 | |
dc.identifier.citation | 1. Andersen, A., Bohr, T., Stenum, B., Rasmussen, J. J. and Lautrup, B.,
2003, “Anatomy of a bathtub vortex”, Phys. Rev. Lett., 91, 104502. 2. Black, M. L., and H. E. Willoughby, 1992, “The concentric eyewall cycle of Hurricane Gilbert”, Mon. Wea. Rev., 120, 947-957. 3. Burgers, J. M., 1948, “A mathematical model illustrating the theory of turbulence”, Adv. Appl. Mech., 1, 197—199. 4. Davies-Jones, R. P., 1986, “Tornado dynamics”, In Kessler E (ed) Thunderstorm morphology and dynamics, 2nd edn. University of Oklahoma Press, 197—236. 5. Davies-Jones, R. P., Trapp, R. J. and Bluestein, H. B., 2001, “Tornadoes and tornadic storms”, In Severe Convective Storms (C. A. Doswell III, ed). Meteor. Monogr., Am. Meteor. Soc., 28, 167—221. 6. Dritschel, D. G., and D. W. Waugh, 1992, “Quantification of the inelastic interaction of unequal vortices in two-dimensional vortex dynamics”, Phys. Fluids A., 4,1737-1744. 7. Hawkins, J. D., and M. Helveston, 2006, “Tropical cyclone multiple eyewall configurations”, 27th Conference on Hurricane and Tropical Meteorology, 6B.1. 8. Holland, G.J., and R.T. Merrill, 1984, “On the dynamics of tropical cyclone structural changes”,Quant. J. Roy. Meteor. Soc., 110723-745. 9. Hopfinger, E. J. and van Heijst, G. J. F., 1993, “Vortices in rotating fluids”, Annu. Rev. Fluid. Mech., 25, 241—289. 10. Kossin, J. P., and W. H. Schubert, 2001, “Mesovortices, polygonal flow patterns, and rapid pressure falls in hurricane-like vortices”, J. Atmos. Sci., 58, 2196-2209. 11. Kuo, H.-C., L.-Y. Lin, C.-P. Chang, and R. T. Williams, 2004, “ The of concentric vorticity structures in typhoons” J. Atmos. Sci., 61, 2722-2734. 12. Kossin, J. P., and Eastin, M.D., 2001, “ Two distinct regimes in the kinematic and thermodynamic structure of the hurricane eye and eyewall”, J. Atmos. Sci., 58, 1079-1090. 13. Liu, S. K., Fu, Z. T., Liu, S. D. et al., 2004, “A theory on the funnel structure of tornado,” Chinese J. Geophys. (in Chinese), 47(6), 959—963. 14. Maxworthy, T., 1982, “The laboratory modeling of the atmospheric vortices: a critical review”, intense atmospheric vortices, Springer, Berlin, 229—246. 15. Schubert, W. H., M. T. Montgomery, R. K. Taft, T. A. Guinn, S. R. Fulton, J. P. Kossin, and J. P. Edwards, 1999,” Polygonal eyewalls, asymmetric eye contraction, and potential vorticity mixing in hurricanes”, J. Atmos. Sci., 56, 1197-1223. 16. Stegner, A. and Zeitlin, V., 1998, “From quasi-geostrophic to strongly nonlinear monopolar vortices in a paraboloidal shallow-water-layer experiment”, J. Fluid Mech., 356, 1—24. 17. 黃世霖,(2003),「運用粒子追跡測速法探討旋轉水槽中單一渦漩演變之流 場結構」,國立臺灣大學應用力學所碩士論文。 18. 郭郁芬,(2004),「雙眼牆形成之正壓動力探討」,國立臺灣大學大氣科學 研究所碩士論文。 19. 蔡佳伶,(2005),「颱風雙眼牆形成機制之探討」,國立臺灣大學大氣科學 研究所碩士論文。 20. 謝秉昇,(2005),「背景渦度下雙渦漩交互作用之水工實驗」,國立臺灣大學 應用力學所碩士論文。 21. 江豪章,(2006),「雙眼牆颱風之特性探討」,國立臺灣大學大氣科學研究 所碩士論文。 22. 沈彥志,(2007),「渦旋交互作用與結構改變」,國立臺灣大學大氣科學研 究所碩士論文。 23. 黃世霖,(2008),「具背景效應下單一渦旋之生成、演變及環境熱效應之探 討」,國立臺灣大學應用力學所博士論文。 | |
dc.identifier.uri | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/42469 | - |
dc.description.abstract | 本文嘗試以水工實驗模擬出自然界中颱風之雙眼牆現象,以水
工實驗模擬颱風雙眼牆現象,目前未曾於文獻中討論過。吾人以旋轉水槽提供背景渦度,在適當的類比條件下於旋轉水槽中產生一個類似颱風的穩定渦漩,藉著瞬間改變上升氣流的強度,從58.3 cm3s-1(虹吸)加強到116.6 cm3s-1(虹吸+幫浦抽取),觀察並量測渦流場的變化。 根據實驗結果推斷雙眼牆的出現是因為渦心部分會先受到上升流的影響,急速往上運動。周圍環流在上升流突然增強的情況下,往 內的壓力梯度增加,則為了維持旋轉平衡(cyclostrophic blance),離心力也會隨之增加,導致周圍環流旋轉速度加快。且因為渦心部分急速往上運動,流體達到自由液面後只能往下達到底部邊界層,一部分往內進入渦心,一部分則會往外環繞渦心上升。往外的部分則會影響內眼牆外的流體往上,形成眼牆間的空白區域,而阻擋外部的流體無法進入渦心部分,使得內眼牆得不到補充便會慢慢消散。為了達成平衡,外眼牆便會開始內縮,重新形成單眼牆結構。 | zh_TW |
dc.description.abstract | In this study, the investigation of the double eye wall typhoon by means of hydraulic experiments has been conducted. Similar researches have not been observed in open literatures yet. Provide background vorticity by rotating sink, and produces A typhoon-like vortex vortex was produced under appropriated analog conditions in a rotating tank. By rapid-changing upper flow rate from 58.3 cm3s-1 (siphone) to 116.6 cm3s-1 (siphoge+pump), the changes of flow field changes were observed and measured.
Results of experiments show that the appearance of double eye wall is due to the strengthening of vortex core affected by the increasing of upward flow. The sudden speed-up of horizontal circular flow around the vortex core leads to a sharp increase of inward pressure gradient. In order to maintain the cyclostrophic balance, centrifugal force will be increased resulting in the increasing of velocity of circular flow around vortex core. When the upward moving vortex core reaches the free surface, part of the upward flow will move outwardly and downward to the boundary layer of the bottom plate. Part of the downward flow will enters the vortex core inwardly, the rest will move outwardly and turn up around the vortex core. A double eye-walled structure is thus formed. Finally, inner eye wall disappears gradually due the short of fluid support from the boundary layer. Because of the cyclostrophic balance the outer eye wall will take over the inner one to reform a single eye-walled structure. | en |
dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2021-06-15T01:14:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ntu-98-R96543067-1.pdf: 4513505 bytes, checksum: b1078e704c9091cf1c56a2588f47b272 (MD5) Previous issue date: 2009 | en |
dc.description.tableofcontents | 口試委員會審定書••••••••••••••••••••••••• I
誌謝•••••••••••••••••••••••••••• • II 中文摘要•••••••••••••••••••••••••••••• III 英文摘要•••••••••••••••••••••••••••••• IV 目錄•••••••••••••••••••••••••••••••• V 圖目錄••••••••••••••••••••••••••••••• VII 第一章 緒論 1.1 全文概述••••••••••••••••••••••••••• 1 1.2 研究動機••••••••••••••••••••••••••• 2 1.3旋轉水槽實驗模型••••••••••••••••••••••• 5 1.4文獻回顧••••••••••••••••••••••••••• 9 1.5實驗假設••••••••••••••••••••••••••• 25 第二章 理論分析 2.1 理論分析•••••••••••••••••••••••••••26 2.2 水平速度分布•••••••••••••••••••••••••31 2.3雙眼牆的出現•••••••••••••••••••••••••32 2.4粒子影像追蹤測速法••••••••••••••••••••••33 第三章 實驗設備與實驗步驟 3.1 實驗相關設備介紹•••••••••••••••••••••••35 3.1.1 旋轉平臺••••••••••••••••••••••••••35 3.1.2 旋轉水槽•••••••••••••••••••••••••• 36 3.1.3 虹吸設備••••••••••••••••••••••••••38 3.1.4染料施放設備••••••••••••••••••••••••40 3.1.5照明設備••••••••••••••••••••••••••40 3.2 攝影及週邊設備••••••••••••••••••••••••41 3.2.1 高解析度攝影機•••••••••••••••••••••••41 3.2.2 硬碟式DV攝影機•••••••••••••••••••••• 42 3.2.3 半導體雷射•••••••••••••••••••••••••42 3.2.4 前鍍膜面鏡•••••••••••••••••••••••••43 3.2.5 顯影細微顆粒•••••••••••••••••••••••• 44 3.3 雙眼牆實驗步驟••••••••••••••••••••••••45 第四章 結果與討論 4.1虹吸作用下的渦流•••••••••••••••••••••••46 第五章 結論與未來展望 5.1 結論•••••••••••••••••••••••••••••72 5.2 未來展望•••••••••••••••••••••••••••76參考文獻••••••••••••••••••••••••••••••77 | |
dc.language.iso | zh-TW | |
dc.title | 背景渦度下颱風雙眼牆類比實驗探討 | zh_TW |
dc.title | A laboratory study of double eye-walled structure of typhoon under the environment of background vorticity | en |
dc.type | Thesis | |
dc.date.schoolyear | 97-2 | |
dc.description.degree | 碩士 | |
dc.contributor.oralexamcommittee | 蘇正瑜,陳弘正,黃世霖 | |
dc.subject.keyword | 旋轉水槽,雙眼牆,颱風,科氏效應,粒子影像追蹤測速法, | zh_TW |
dc.subject.keyword | Rotating tank,Double eye wall,Typhoon,Coriolis effect,Particle Image Velocimetr(PIV), | en |
dc.relation.page | 79 | |
dc.rights.note | 有償授權 | |
dc.date.accepted | 2009-07-29 | |
dc.contributor.author-college | 工學院 | zh_TW |
dc.contributor.author-dept | 應用力學研究所 | zh_TW |
顯示於系所單位: | 應用力學研究所 |
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