2000 Fiscal Year Annual Research Report
水域の流れの3次元渦運動解析法の実用化に関する研究
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11650527
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| Research Institution | KYOTO UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
細田 尚 京都大学, 工学研究科, 助教授 (10165558)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鬼束 幸樹 京都大学, 工学研究科, 助手 (20293904)
長田 信寿 京都大学, 工学研究科, 助手 (50273462)
木村 一郎 四日市大学, 環境情報学部, 講師 (60225026)
岩田 通明 (株)建設技術研究所, 技師
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| Keywords | 数値流体力学 / 乱流モデル / 渦運動 / 水域環境 / 河床変動 / RANS |
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| Research Abstract |
本年度は,河川や湖沼の流れに生じる大規模渦運動を再現するための基本的な構成則として,実用性と現象再現の精度を考慮して非線形k-εモデルを考え,まず特異点を含む基本的流れ場での実現条件を検討することで,c_μとスカラー不変量との関係を考察した.次に,橋脚や水制などの河川構造物周辺の流れに生じるカルマン渦や底面付近の馬蹄形渦などの基本的な流れを対象に,3次元数値モデルの再現性を検証を試みた.
計算結果の考察から,せん断不安定に起因する渦運動,及び構造物周辺流れの3次元構造や非定常特性が概ね再現されることを検証した.さらに,構造物周辺の局所洗掘を予測するための非平衡流砂モデルを開発し,橋脚周辺の局所洗掘に関する実験結果と計算結果を比較することによりモデルの適合性や限界を考察した.
以上,2年間の研究により水域の3次元渦運動をある程度再現できる実用的な3次元モデルが構築できたと考えている.
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[Publications] Kimura,I.: "Numerical simulation of flows around a surface-"9th Int'l Symp.on Flow Visualization. 388-1,388-10 (2000)
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[Publications] 長田信寿: "円柱周りの流れと局所洗掘現象の3次元数値解析"水工学論文集. 45. 427-432 (2001)
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[Publications] 木村一郎: "簡易モデルおよび非線形K-Eモデルによる桟型粗度"水工学論文集. 45. 457-462 (2001)
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[Publications] Hosoda,T.: "Some necessary conditions of a non-linear K-E"2nd Int'l Symp.on Turbulent Shear Flow Phen. (発表予定). (2001)
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[Publications] 鬼束幸樹: "LESを用いたアスペクト比6の閉水路流に関する数値"水工学論文集. 45. 553-558 (2001)
