1994 Fiscal Year Annual Research Report
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05302041
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| Research Institution | KYOTO UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
芦田 和男 京都大学, 名誉教授 (30027205)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
玉井 昌宏 大阪大学, 工学部, 助手 (70197557)
藤田 正治 鳥取大学, 工学部, 助教授 (60181369)
関根 正人 早稲田大学, 理工学部, 助教授 (60187854)
宮本 邦明 鳥取大学, 地域共同研究センター, 助教授 (00263492)
江頭 進治 立命館大学, 理工学部, 教授 (00027286)
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| Keywords | 固液二相流 / 多相流 / 支配方程式 / 相互作用 / 構成則 |
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| Research Abstract |
固液混相流の支配方程式の構造とその適用性について研究を推進し、次のような成果を得た。
(1)一流体モデルは適用に際して粒子径や粒子濃度などの制約は厳しいものの、支配方程式の数学的表現は明確である。このため、適用例も多く、浮遊砂流、土石流、掃流砂流などの解析に適用されている。しかし、構成則の一般性という面からこのモデルを見ると、システムのエネルギー散逸構造を直感的にこれを定めて議論している段階にある。(2)二流体モデルは、固相と液相それぞれ独立な支配方程式から出発し、二つの相の境界を含むごく薄い領域に汎関数を導入してある領域にわたる平均操作から得られたものである。このモデルにおいては、相互作用が支配方程式および構成則にどんな形で取り込まれるかが重要であるが、通常body forceの形式で支配方程式に表現されている。これは、相互作用がエネルギー散逸機構には影響を与えないという結果であって、その物理的な解釈なかなり難しい。これはシステムの作り方、あるいは平均操作の仕方に起因するものと思われるので、今後、問題を見直す必要がある。(3)粒子〜流体モデルは、粒子は質点、弾性体、あるいは非弾性体からなる粒の支配方程式に従うとするものである。粒子濃度が小さく、相互作用がone way条件を満たすような領域の研究では多くの成果が上げられている。また、相互作用がtwo wayの場合においても、上述(2)のような問題は残されるものの、掃流砂流などの解析に適用されるようになってきている。
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[Publications] 芦田和男,江頭進治,佐々木幹夫,清水義彦,他: "固液混相流における支配方程式の構造について" 水工学論文集、土木学会. 38巻. 563-570 (1994)
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[Publications] 芦田和男,江頭進治,佐々木幹夫,清水義彦,他: "固液混相流における支配方程式とその適用性" 水工学論文集、土木学会. 39巻. 537-548 (1995)
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[Publications] 江頭進治,佐藤隆宏,千代啓三: "砂粒子を高濃度に含む流れに及ぼす粒子径の影響" 京都大学防災研究所年報. 37号B-2. 359-369 (1994)
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[Publications] 宮本邦明: "土石流流動のメカニズム(3)" 新砂防、砂防学会. 46巻. 45-49 (1993)
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[Publications] 関根正人,小川田大吉: "掃・浮遊砂が混在する流れにおける土砂の運動に関する研究" 水工学論文集、土木学会. 38巻. 597-602 (1994)
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[Publications] 玉井昌宏,村岡浩爾: "粒子沈降により生じる乱流場と振動格子乱流の相互作用に関する解析" 水工学論文集、土木学会. 38巻. 571-576 (1994)
