砕波における3次元渦構造と乱れ強度の空間分布

破碎波三维涡结构与湍流强度空间分布

• 批准号: 09750590
• 负责人: 岡安 章夫
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Yokohama National University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750590/
• 关键词: 砕波帯; 3次元渦構造; 斜降渦; 砕波; 乱れ構造; 3次元流速; 大規模渦

研究の目的:砕波帯内での乱れが、底質移動、物質拡散、エネルギー減衰、流速分布等に及ぼす影響の重要性が認識されてきている。砕波帯内の流速測定については、これまで岸沖・鉛直の2成分を対象としたものがほとんであったが、砕波による乱れは本来極めて3次元性の強い現象である。また、斜降渦による底質の巻き上げや、水平2次元面内における物質の移流・拡散等については、流体運動を3次元的に把握する必要がある。そこで本研究では、斜面上の砕波について、2成分レーザ流速計による下方および側方からの流速測定を詳細に行い、砕波帯内に3次元の乱れ特性について検討を行った。研究内容:2次元造波水路に下面ガラス張りの1/20一様勾配斜面を作成し、砕波帯内の3つの測線において底面上1mmから鉛直方向に15点程度測定点を配置し、T=2.2、Hi=11.5cmの規則波について流速変動を測定した。測定はまず下方から岸沖及び沿岸方向の流速を毎秒約1,500個で100波分測定し、続いて側方より岸沖及び鉛直の流速を測定した。この水路の幅は50cmであり、砕波帯内の代表的な水深より十分大きいので、砕波による乱れの3次元性が強く出ており、この構造は底面近傍まで保たれている。底面境界層内では底面の影響性は損なわれていないと考えられる。乱れの抽出は、3〜50Hzのバンドパスフィルターを用いて行った。主要な結論:1)突っ込み点以降においては、境界層内を除いて上部の乱れの影響が強く、位相の経過と共に底面方向へ伝播している。2)波谷より下の領域では乱れの3次元で鉛直方向の乱れが小さい。3)砕波帯内の乱れ構造は、中層部では3次元的、底層部では水平方向の乱れが支配的である。

Purpose of the study: To understand the importance of the influence of disturbances, substrate movement, material dispersion, attenuation of water flow, flow velocity distribution, etc. in the wave band. Measurement of the flow rate in the 砕波帯内については, これまでshore rush, vertical 2-component を対肖としたものThe three-dimensional nature of the three-dimensional nature of the original strong and strong phenomenon of the three-dimensional nature is the same.また、Oblique downward vortices の巻き上げや、Material transfer and dispersion in the horizontal 2-dimensional plane については、Fluid motion をThe 3-dimensional control is necessary.そこでThis research では, の砕波について on the slope, 2-component レーザ flow meter による lower side およびSquare flow rate measurement details, and Hainami Bandouchi's 3-dimensional chaos characteristics characteristics. Research content: 2-dimensional wave-making waterway under the ガラス Zhang りの1/20 一様 Hook-up slope をmade し, 畕波帯内の3つの survey line において on the bottom 1 mm, the vertical direction is 15-point measurement points, T=2.2, Hi=11.5cm, the regular wave is measured, and the flow velocity changes are measured. The flow rate of the lower bank and the coastal direction is measured at about 1,500 times per second at 100 wavelengths, and the flow rate of the side bank and the vertical flow is measured.この水道のwidth 50cmであり、砕波帯uchi のrepresentative な水depthより Very large きいので、畕The three-dimensional nature of the wave is strong, the structure is strong, and the structure is close to the base. The influence of the bottom surface within the bottom boundary layer is the damage of the bottom surface. Random extraction, 3~50Hz のバンドパスフィルターを use いて行った. Main conclusions: 1) The point of sudden change is strong, the influence of the upper part of the boundary layer is strong, and the direction of the bottom surface is broadcast in the same direction. 2) The area under the trough of the wave is the small area in the vertical direction of the third dimension. 3) There is a chaotic structure in the Sasami Bandouchi, a three-dimensional structure in the middle part, and a horizontal chaos in the bottom part.

项目成果

岡安章夫: "砕波帯内の3次元乱れ特性に関する実験的研究" 海岸工学論文集. 45-(1). 126-130 (1998)

冈安昭夫：“破浪区内三维湍流特性的实验研究”，海岸工程学报 45-(1) 126-130 (1998)。