粉雪雪崩の二次元数値シミュレ-ションの開発

粉雪崩二维数值模拟研究进展

• 批准号: 02201215
• 负责人: 福島 祐介
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Nagaoka University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-02201215/
• 关键词: 粉雪雪崩; 数値シミュレ-ション; サ-マル

粉雪雪崩の二次元数値解析手法を構築するために,模擬実験と数値シミュレ-ションを行った。模擬実験では粉雪雪崩現象を淡水中の塩水の密度フロントの運動に置き換えた実験を行った。実験ではアクリル製粉雪雪崩模擬実験装置を購入し,実験装置中に淡水を満たし,所定の角度に設置した傾斜板上に塩水塊を流下させることにより塩水サ-マルを発生させた。測定はビデオカメラによる塩水サ-マルの三次元形状の変化とその運動について行った。その結果サ-マルの運動速度が初期距離を経過後一定値となること,サ-マルの最大高さ,平面積,横広がり幅は各傾斜角毎に流下距離と共に直線状に増加すること,また横広がり幅と最大高さとの間にはべき乗で表わされる関係があることを示した。実験結果に基いて数値解析手法を検証すべく,粉雪雪崩の数値シミュレ-ションモデルを改造して,塩水サ-マルの運動シミュレ-ションプログラムとした。用いた方程式は,サ-マルの体積保存式,塩分の保存式,運動量保存式の三式であり,淡水のサ-マル心中への連行量は,粉雪雪崩で用いられている関係式を用い,さらに実験で得られた横広がり幅と最大高さとの関係式も用いた。計算結果は実験結果を良く再現し,本数値解析手法の全体的な適用性を示した。斜面の三次元的な情報を与えて粉雪雪崩の運動を自動的に計算するシミュレ-ションプログラムは,以上のプログラムを拡張し,流下方向と直角方向の運動量保存式を考慮したものを開発し,その性能をテストした。

The method of analyzing the two-dimensional numerical value of powder snow avalanche is constructed, and the numerical value of simulation is implemented. Simulation of snow avalanche phenomenon in fresh water, water density, water movement, etc. In the process of purchasing the powder making snow avalanche simulation device, the fresh water in the simulation device will flow down on the inclined plate at the specified angle. Determination of the movement of the three-dimensional shape The result is that the initial distance between the two sides of the wall is a constant value, the maximum height of the wall is a constant value, the horizontal angle is a constant value, and the horizontal angle is a constant value. As a result, the numerical analysis method of powder snow avalanche is proved to be effective in improving the numerical value of powder snow avalanche. The equation is used to calculate the maximum amplitude of the water. The calculation results are reproduced well, and the applicability of the numerical analysis method is shown. The three-dimensional information of the slope and the movement of the powder snow avalanche are automatically calculated. The movement of the slope is expanded, the downward direction and the right angle direction are considered, and the performance is developed.

项目成果

福嶋 祐介,早川 典生: "三次元地形を考慮した粉雪雪崩の数値解析手法" 雪氷.

Yusuke Fukushima、Norio Hayakawa：“考虑三维地形的粉雪崩数值分析方法”《雪与冰》。

Y.Fukushima,G.Parker: "Numerical simulation of powderーsnow avalanches" Journal of Glaciology. 38. 229-237 (1990)

Y.Fukushima，G.Parker：“粉雪雪崩的数值模拟”冰川学杂志 38. 229-237 (1990)。