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不飽和な河川堤防を活用したゼーベック効果による熱電変換の可能性

Research Project

Project/Area Number 19656118
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Geotechnical engineering
Research InstitutionGifu University

Principal Investigator

神谷 浩二  Gifu University, 工学部, 准教授 (50252119)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 竹下 祐二  岡山大学, 大学院・環境学研究科, 准教授 (90188178)
Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2008: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2007: ¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Keywords不飽和土 / 乾燥特性曲線 / 熱的性質 / 電気伝導度 / 水分特性曲線 / 不飽和透水係数 / 熱電変換
Research Abstract

本研究は,河川堤防などの不飽和な地盤の熱電変換材料としての可能性を探るため,不飽和土の熱的・電気的性質を基礎的に究明したものである.不飽和土に熱を負荷したときにゼーベック効果を期待して起電力の発生を室内試験によって試みたが,試験条件等を再考して継続的に検討する必要性があった.しかしながら,本研究過程において,不飽和土に熱を与え乾燥させたときの特性,電気伝導の特性について次のような知見が得られた.
1.不飽和土に一定の熱を与え乾燥させて得られる乾燥特性曲線を用いて,水分特性曲線を特徴付ける要因の一つである残留体積含水率を評価できることが判明した.
2.水分特性曲線を表す関数モデル式に含まれる未知パラメータを推定することによって,この曲線を推定する手法とその精度を検証した.乾燥特性曲線で示される液状水移動の状態を不飽和浸透流解析モデルによって逆解析してパラメータの最適値を推定するものであるが,逆解析によって得られた排水過程での水分特性曲線は測定したものとほぼ合致し,この手法によって簡便的に水分特性曲線を良好な精度で推定することができた.
3.不飽和土に通電させる試験によって,体積含水率が高く,あるいは水温が高くなるほど電気伝導度は高くなる性質を確認し,また,土中水の水質による影響も点検した.
以上のような結果を踏まえ,研究期間終了後も不飽和土の熱的性質と電気的性質の関係に分析を加え,不飽和土の熱電変換の可能性を継続して検討し見極めることとした.

Report

(2 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2009 2008 2007

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] 鳥取砂丘砂の乾燥特性曲線と水分特性曲線の関係2009

    • Author(s)
      神谷浩二
    • Journal Title

      日本砂丘学会誌 55(3)

      Pages: 143-152

    • NAID

      10024832249

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 水分特性曲線を用いて不飽和上の透気係数と飽和度の関係を推定する関数モデルの考察2008

    • Author(s)
      神谷浩二
    • Journal Title

      土木学会論文集C 64 (3)

      Pages: 650-661

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Operation of regional aquifers: Implementation of the tank model parameters for optimal withdrawal of waters from groundwater2008

    • Author(s)
      Kazumba, Shija
    • Journal Title

      Proceedings of the 3rd IASME/WSEAS International Conference on Water Resources, Hydraulics & Hydrology

      Pages: 162-167

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A study on the relationship between air permeability coefficient and degree of water saturation of unsaturated soils2007

    • Author(s)
      Kamiya, Kohji
    • Journal Title

      Proceedings of the 3rd Asian Conference on Unsaturated Soils

      Pages: 231-235

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 観測値に基づく大阪平野の地下水循環の分析2007

    • Author(s)
      神谷浩二
    • Journal Title

      地下水地盤環境に関するシンポジウム2007発表論文集

      Pages: 121-130

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 不飽和砂の乾燥特性から水分特性曲線を推定する簡易法の考察2008

    • Author(s)
      神谷浩二
    • Organizer
      第43回地盤工学研究発表会
    • Place of Presentation
      広島市
    • Year and Date
      2008-07-11
    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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Published: 2007-04-01   Modified: 2016-04-21  

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