吹雪障害防止のためのジューコフスキー翼型防雪板を有する新型高性能防雪棚の研究開発

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09558048
• Research Institution: Kitami Institute of Technology
• Principal Investigator: 坂本 弘志 北見工業大学, 工学部, 教授 (70003176)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 増井 俊明 立山アルミニウム工業株式会社, 立山総合研究所, 主席研究員 ; 石本 敬志 北海道開発局, 開発土木研究所, 道路部長 ; 高井 和紀 北見工業大学, 工学部, 教務職員 (50271755) ; 羽二生 博之 北見工業大学, 工学部, 助教授 (70172955)
• Keywords: 吹雪障害 / 防雪柵 / ジューコフスキー翼型防雪板 / 風洞モデル実験 / 吹雪発生用風洞 / 視程障害 / 吹き溜まり / 画像処理解析

Research Abstract

本研究は冬期間の道路上に発生する吹雪障害を防止するための道路幅が20mを超える、高規格道路にも対応できる高性能防雪柵を開発するものである。防雪柵の性能は、それを構成する防雪板に支配されるが、本研究では防雪板としてジューコフスキー翼型防雪板を採用した。本年度は風洞モデル実験を主体とし、開発柵の性能評価を行った結果、以下の結論を得た。
(1)数タイプのジューコフスキー翼型防雪板を試作し、その性能評価を風洞モデル実験を遂行して調べた結果、吹き払い効果及び視程障害緩和に高い性能を示した防雪板は、ソリ角が大きなタービン翼に近い形状である。
(2)高性能を有するジューコフスキー翼型防雪板で構成される防雪柵の性能評価を吹雪発生用風洞実験で調べた結果、60〜65cm、取付け枚数4〜5枚、取付け角度60から65度とした場合、柵高の6倍下流でも吹きだまりは発生せず、かつドライバー視程高さ1.35m以上での視程は十分に確保され、開発柵は従来型防雪柵に比べて数段性のが高い。
(3)設計上必要とする防雪柵の空力特性値において、抗力は従来柵に比べてかなり小さいが、揚力は約2倍となり、強度設計においては、十分な配慮が必要となる。しかし防雪板に垂直に作用する合力は、従来型の1.0〜1.15倍程度であるために、翼型防雪板の強度はほぼ従来型のそれと同程度でよい。
(4)従来柵の吹き払い作用は、主に下部間隙流によって行われるが、開発した翼型防雪板を有する柵でのそれは、防雪板を通過する流れによって主に行われる。その結果除雪によって下部間隙が閉塞されても、従来柵のような吹き払い効果の低下は生じない。

Research Products

• [Publications] 坂本弘志・増井俊明: "ジューコフスキー翼型防雪板を有する高性能吹き払い柵の研究開発" 寒地環境工学合同シンポジウム講演論文集. 10巻. 157-164 (1997)
• [Publications] 坂本弘志・佐藤宏則: "雪粒子を用いた風洞モデル実験による防雪柵の性能評価" 混相流シンポジウム'97講演論文集. 81-84 (1997)
• [Publications] 坂本弘志・五十嵐裕一: "翼型防雪板を有する新型防雪柵の開発と性能評価" 寒地環境工学合同シンポジウム講演論文集. 11巻. 70-75 (1998)