1995 Fiscal Year Annual Research Report

氷の高速衝突と衝撃波実験による高速雪崩、アイス・ブラストおよび氷天体衝突の研究

Research Project

Project/Area Number	07459002
Research Category	Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
Research Institution	Hokkaido University
Principal Investigator	前野紀一北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (50001657)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	杉山弘室蘭工業大学, 機械システム工学科, 教授 (70002938) 荒川政彦北海道大学, 低温科学研究所, 助手 (10222738) 西村浩一北海道大学, 低温科学研究所, 助手 (10180639) 成田英器北海道大学, 低温科学研究所, 講師 (20001662)
Keywords	氷 / 高速衝突 / 衝撃波 / 雪崩 / アイス・ブラスト / 氷天体
Research Abstract	氷の高速衝突や衝撃波に対する動的性質については、技術的困難のためこれまで詳しい研究がほとんど行われなかったが、本研究では、氷が主体的に関与する次の3つの現象を取り上げ、それぞれの物理メカニズムの解明、相互の関連およびその応用のための基礎データを得ることを目的とする。第1の現象は冬季豪雪地域で発生する高速雪崩である。高速雪崩の発生予測、防御対策のためには、氷および雪の高速衝突過程における物理メカニズムの解明が不可欠である。第2の現象は工学的問題で、アイスブラストおよび浮遊氷微粒子中の高速物体あるいは衝撃波の通過の問題であり、第3の現象は太陽系原始惑星形成時における氷微惑星衝突の現象と、氷天体・惑星衝突の現象である。研究は、2種類のターゲット(A:氷粒子集合体、すなわち雪ブロック、B:浮遊氷粒子)についての3種類の衝突実験で進められた。 (1)軽ガス銃による氷弾丸衝突の方法については、北大低温科学研究所の大型低温実験室に設置されている一段式軽ガス銃を用いてターゲットAとターゲットBの実験を行った。種々の厚さの雪試料に氷弾丸を衝突させる実験条件は、温度-15℃、衝突速度100-700m/s、雪試料の厚さ0.3-4cm、密度330kg/m^3であった。衝突直後の試料後面粒子速度は、衝突点からの距離および角度とともに減少した。これらの解析を進めることにより、雪試料中の粒子速度の2次元分布図が得られた。 (2)衝撃波管による方法は、室蘭工業大学で稼働中の衝撃波管を用いるために冷却ユニットの設置が終わった。現在内部に氷微粒子を安定に生成する条件を測定中である。 (3)スキージャンプ台による自由滑走の方法に関しては、札幌市内のスキージャンプ台の選定が終わり、本実験に使用可能な冬期(3月)の予備実験のための準備を進めた。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] Arakawa,M.: "Direct observations of growing cracks in ice" J.Geophys.Res.100(E4). 7539-7547 (1995)
[Publications] Ishii,S.: "Bubble formation experiments in snow densification" Proc.NIPR Symp.Polar Meteorol.9. 23-32 (1995)
[Publications] Kosugi,K.: "Studies on the dynamics of saltation in drifting snow" Rept.Natl.Res.Inst.for Earth Sci.and Prevention. 54. 111-154 (1995)
[Publications] Maeno,N.: "Grain size dependence of eolian saltation lengths during snow drifting" Geophys.Res.Letters. 22(15). 2009-2012 (1995)
[Publications] Sugiyama,H.: "High-Speed Gas-Particle Flows Past Elliptic and Rectangular Cylinders" Proc.2nd Int.Conf.on Multiphase Flows. PH1. 13-18 (1995)
[Publications] 杉山弘: "微粒子-気体衝撃波管内におかれた長方形柱まわりの流れの挙動" 衝撃波シンポジウム講演論文集. 175-178 (1996)

1995 Fiscal Year Annual Research Report

氷の高速衝突と衝撃波実験による高速雪崩、アイス・ブラストおよび氷天体衝突の研究

Principal Investigator

前野 紀一 北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (50001657)

Research Products

[Publications] Arakawa,M.: "Direct observations of growing cracks in ice" J.Geophys.Res.100(E4). 7539-7547 (1995)

[Publications] Ishii,S.: "Bubble formation experiments in snow densification" Proc.NIPR Symp.Polar Meteorol.9. 23-32 (1995)

[Publications] Kosugi,K.: "Studies on the dynamics of saltation in drifting snow" Rept.Natl.Res.Inst.for Earth Sci.and Prevention. 54. 111-154 (1995)

[Publications] Maeno,N.: "Grain size dependence of eolian saltation lengths during snow drifting" Geophys.Res.Letters. 22(15). 2009-2012 (1995)

[Publications] Sugiyama,H.: "High-Speed Gas-Particle Flows Past Elliptic and Rectangular Cylinders" Proc.2nd Int.Conf.on Multiphase Flows. PH1. 13-18 (1995)

[Publications] 杉山 弘: "微粒子-気体衝撃波管内におかれた長方形柱まわりの流れの挙動" 衝撃波シンポジウム講演論文集. 175-178 (1996)

前野紀一北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (50001657)

[Publications] 杉山弘: "微粒子-気体衝撃波管内におかれた長方形柱まわりの流れの挙動" 衝撃波シンポジウム講演論文集. 175-178 (1996)