1998 Fiscal Year Annual Research Report
Project/Area Number |
09650571
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Research Institution | TOHOKU-GAKIN UNIVERSITY |
Principal Investigator |
河野 幸夫 東北学院大学, 工学部, 助教授 (30137583)
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Keywords | 水撃圧 / 相転移 / 気液混相流 / 上流差分法 |
Research Abstract |
平成9年度は、水撃負圧部の気化圧到達による気化気体発生と気液混相流発生についての実験的研究が行なわれた。その結果、次のことが明らかになった。 1. この管路では流速約0.1m/sで気化圧(-10m)に到達し、気化気体が発生することが明らかになった。 2. 本実験では水道水を使用しており、含有空気がポイド率で0.0198含まれており、その影響で、-8m付近で気体湧出の影響が見られた。 3. 流速0.1から0.5m/s付近まで気化気体発生による影響が、第2波正圧部の水撃波形形状の変化に現れてくることが明らかになった。 4. 流速が1.0m/s付近になると、負圧部は発生気体が多量となり、伝播速度も遅くなり、第2波以後の負圧部にも気化気体発生の影響が出てくる。 5. 最大水撃圧は簡易式による理論値と良く一致し、流速に対し直線的に比例するが、高い方で実験値が大きくなる〓向を示した。 平成10年度は、連続方程式の密度にはポイド率で置き換えて、新たに水撃負圧部の気液混相流における運動方程式と連続方程式を銹導し、また、誘導した液体単相流の水撃圧の支配方程式である、双曲型非線形偏分方程式と気液混相流の放物型非線形微分方程式を上流差分法を用い、数値解析を行った。その結果と実験で得られた結果を比較検討することにより、次のことが明らかになった。 1. 非線形部の影響により、水撃波の最大部に減衰が発生する。この影響によって、水撃波の正圧部に右下がり波形が発生することが明らかになった。 2. 負圧部が気化圧に到達するために気液混相流が発生する。この影響によって、第2波正圧部の左下がり現象が発生することが明らかになった。 3. 以上の二つの減衰のバランスが取れた状態で、ベル型の水撃波形が発生することが明らかになった。これらの研究成果は2編の国際学会、3編の国内の論文集、3編の学内の論文集、の計8編の論文として発表を行った.
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Research Products
(8 results)
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[Publications] 伊藤友紀: "力積と仕事を考慮した動的管破壊領域の研究" 東北学院大学研究報告. 第33巻第2号. 17-22 (1999)
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[Publications] 伊藤友紀: "破壊形状とエネルギーを考慮した動的管破壊領域の研究" 東北学院大学環境防災工学研究所紀要. 第10号. (1999)
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[Publications] Yukio Kono: "Phase Change Analysis in Waterhammer by Upstream Finite Difference Method." The Third International Conference on Hydroscience 〓 Engineering,IAHR. CD-ROM. pp.11 (1998)
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[Publications] 渡辺雅二: "管路における気液2相流のモデル解析について" 環瀬戸内応用数理研究部会 第1回論文集、応用数理学会. pp.42-46 (1998)
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[Publications] 河野幸夫: "水撃圧による動的管破壊の管材料特性について" 土木学会、水工学論文集. 第42巻. 835-840 (1998)
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[Publications] Yukio Kono: "The study on quasl-dynamic and statlc plpe fracture in water pipeline systems." Water Pipeline Systems,IAHR. 367-380 (1997)
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[Publications] 河野幸夫: "緩閉鎖による水撃圧の動的管破壊" 土木学会、水工学論文集. 第41巻. 631-636 (1997)
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[Publications] 佐藤清彦: "塩化ビニル管の水圧破壊における載荷速度効果の実験的研究" 東北学院大学研究報告. 第31巻2. 41-46 (1997)