シートフロー状態の砂移動機構と岸沖漂砂量式に関する研究

席状流条件下的输沙机理及近海流沙方程研究

• 批准号: 61025002
• 负责人: 山下 俊彦
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research in Natural Disasters
• 财政年份: 1986
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1986 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-61025002/
• 关键词: シートフロー状砂移動; 砂移動機構; 混相流; 漂砂量

1.研究の目的U字管振動流装置を用いてシートフロー状態の砂移動を生じさせ、砂の移動機構、漂砂量式を現象の素過程である個々の砂粒子の運動にまで立ち返って力学的に検討することを目的とする。2.主要な成果(1)トレーサ粒子の運動をラグランジュ的あるいはオイラー的に詳細に調べることにより、移動機構を明らかにするとともに、移動層厚,移動速度とこれらの諸量から得られる漂砂量を定量的に把握し、流れおよび底質特性との関係を明らかにした。(2)移動層内の粒子に働く外力には、(a)粒子と水粒子の相対速度に起因する抗力,(b)粒子相互の衝突による力,(c)主流の時間変化に起因する圧力勾配による力の3つがあり、(a)(b)の外力は移動層の上層(saltation層)と中層(粒子衝突層)で支配的な役割をし、(c)は下層(乗り越え層)および流速の小さい位相で支配的であることがわかった。(3)移動層を粒子と水粒子の相対速度がない混相流とみなし、境界層方程式を用いた解析を試みた。この解析で問題となる移動層内のせん断応力は、粒子相互の衝突によるものと流体の鉛直方向の運動量輸送に起因するものを含めて移動層を仮想的な粘性係数【μ^x】(c)(【μ^x】は濃度の関数)をもつニュートン流体と考えることにより求めた。今回は第一歩として、濃度分布は時間的に一定で鉛直方向にのみあると仮定し、実際には実験値を用いた。得られた底質粒子の移動速度は実験値をほぼ説明することがわかった。

1. The purpose of the research is to use the U-tube vibrating flow device to generate sand movement in the vertical state, the sand movement mechanism, and the sand flow pattern. There are many elementary processes in the phenomenon, and the movement of sand particles can be directly and mechanically discussed. 2. The main results are as follows: (1) Detailed adjustment of particle movement, movement mechanism, thickness of moving layer, movement speed, quantitative control of drift sand amount, flow and substrate characteristics. (2)(a) the resistance caused by the relative velocity of particles and water particles,(b) the force caused by the collision between particles,(c) the time variation of the main flow, the pressure matching force,(a)(b) the external force in the upper layer of the moving layer (saltation layer) and middle layer (particle conflict layer) dominated,(c) and lower layer () (3)The phase velocity of moving layer particles and water particles is mixed with each other, and the phase equation is analyzed. The analysis of this problem includes the viscosity coefficient [μ^x](c)([μ^x] and concentration factor) of the fluid in the mobile layer. This time, the concentration distribution is determined by the vertical direction of time. The velocity of particles moving in the background is explained in detail.

项目成果

山下俊彦: 土木学会第42回年次学術講演会講演概要集. (1987)

山下俊彦：第 42 届日本土木工程学会学术年会摘要（1987 年）。

山下俊彦: 土木学会北海道支部論文報告集. 43. 261-264 (1987)

Toshihiko Yamashita：日本土木工程师学会北海道分会论文集，43. 261-264 (1987)。

山下俊彦: 第32回水理講演会論文集. (1988)

Toshihiko Yamashita：第 32 届液压会议论文集（1988 年）。