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2011 Fiscal Year Annual Research Report

堰の水膜振動特性と低周波騒音の予測法に関する研究

Research Project

Project/Area Number 21560234
Research InstitutionSaitama University

Principal Investigator

長嶺 拓夫  埼玉大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (00323379)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 森 博輝  埼玉大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (50451737)
佐藤 勇一  埼玉大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (30134828)
Keywords流体関連振動 / 低周波騒音 / 水膜振動 / 越流 / 水門 / 騒音防止
Research Abstract

河川や用水路に設けられる堰や水門の越流部では水が膜状となって落下する。このとき条件によっては水膜振動が起こることが知られている。近年においては、用水路の側まで住宅が建てられることが増えてきており、水膜振動が起こると低周波音が発生し、河川や用水路の近くの住居に騒音問題を引き起こす場合がある。このような問題の対策として従来水膜を切裂いて騒音を防止するスポイラーが用いられている。しかし、スポイラーを用いても水膜の厚さなどによっては水膜振動が起こることがある。堰から落下する水膜に起こる振動については、複数の要因が関連しており、必ずしも十分に解明されているわけではない。しかしこれまでに多くの研究がなされ、水膜と堰とで構成される空間の圧力変動がひとつの要因となっていることが報告されている。また、構造物と流れの相互作用によっても振動が発生することが報告されている。申請者らは、落下水膜形状と水膜の落下時に発生する圧力の関係を実験を主体として明らかにし、その振動特性を明らかにしている。さらにその振動特性を利用して、その水膜振動の防止方法の一案を提案している。本研究では、これまでの実験室で調べた振動特性が実機サイズでも同じであるかを実験的に調べると共に、防止方法を実機に適用しその有効性を確認している。さらに、実際に使用されている落下高さ2m程度までの堰に設置する上での設計指針を得ることができた。この結果、落下高さが2mクラスの堰の越流部で起こる水膜振動の特性を明らかにし、水膜の厚さにより卓越した振動数成分をもつ低周波音が発生することを示した。また、水膜振動を抑える装置を提案し、水膜振動の防止に有効であることを示すことができた。

  • Research Products

    (2 results)

All 2011

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] 越流に発生する低周波振動防止装置の開発2011

    • Author(s)
      長嶺拓夫
    • Journal Title

      日本機械学会論文集C編

      Volume: 77 Pages: 2211-2220

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 落下水膜振動に関する研究2011

    • Author(s)
      長嶺拓夫
    • Organizer
      日本機械学会
    • Place of Presentation
      日本機械学会関東支部(東京)
    • Year and Date
      2011-03-19

URL: 

Published: 2013-06-26  

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