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混濁流ベッドフォームの形成メカニズム

浊流床形态的形成机制

基本信息

批准号：
18J22211
负责人：
大畑耕治
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

2020年度は，（１）密度流実験の結果をまとめた論文の投稿，（２）開水路で形成されるプレーンベッドの形成条件に関する論文の再投稿，（３）開水路流ベッドフォームの線形安定性解析およびその結果をまとめた論文作成・投稿，の３点を行った．（１）密度流ベッドフォームの形成条件を表すパラメーターとして，流れの下層を代表する値を用いた場合は，密度流ベッドフォームの安定領域は開水路ベッドフォームの安定領域とよく一致した．このことは，開水路と異なり密度流の場合は流れ全体ではなく下層のみがベッドフォームの形成に影響することを示唆する．（２）プレーンベッドには二種類のタイプがあることが既存研究で報告されており，これまでは，粒子の大きさや粒子の移動の有無によって二種類のタイプが区分されてきた．しかし，既報の開水路実験結果を収集した結果，二種類のプレーンベッドの安定領域は上記のどちらでも区分することはできず，粒子が浮遊砂として運ばれるか否かの境界によって区分できることが明らかとなった．（３）浮遊砂の有無がベッドフォームの形成に与える影響を検討するため，開水路流ベッドフォームの線形安定性解析を行った．本研究では，浮遊砂が(i)存在しない条件，(ii)存在しうる条件で解析を行った．その結果，粒子が細かいときは，浮遊砂を考慮すると，プレーンベッドが形成される水理条件を示す領域（擾乱が成長しない水理条件を示す領域）が大きく広がることが明らかになった．一方，この条件では，デューンが形成される水理条件を示す領域は大幅に狭まった．この解析結果は，既存研究における開水路流プレーンベッドの観測結果とも一致している．粗い粒子の場合は，浮遊砂を考慮しても安定領域の分布の違いはあまり生じなかった．すなわち，本研究により，浮遊砂によってデューンの形成は阻害され，プレーンベッドの形成が促進されることが理論的に明らかとなった．

In 2020,(1) the results of density flow practice were submitted,(2) the paper related to the formation conditions of open water flow was resubmitted,(3) the linear stability analysis of open water flow was prepared and submitted, and three points were carried out. (1) The density of the flow in the stable region of the water flow in the stable region. In this case, the water flow path is different from the density flow, and the whole flow path is different from the density flow path, and the lower layer is different from the density flow path, and the lower layer is different from the density flow path. (2) There are two types of particles in the study report, and there are two types of particles in the study report. The results of the investigation of open water are collected and the results of the investigation are collected. The two kinds of particles are separated from each other in the stable field. The particles are separated from each other in the floating sand field. (3) The analysis of linear stability of suspended sand flow in open water circuit. In this study, suspended sands (i) exist under conditions,(ii) exist under conditions, and are analyzed. As a result, particles are fine, suspended sand is considered, and the formation of water conditions is indicated in the field of disturbance growth. On the one hand, this condition is very narrow, and on the other hand, it is very narrow. The analytical results are consistent with those of existing studies. In the case of coarse particles, suspended sand is considered to be stable in the field of distribution. In this study, the formation of suspended sand is a barrier to the formation of suspended sand, and the formation of suspended sand is a barrier to the formation of suspended sand.