| 研究課題/領域番号 |
07650215
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 研究分野 |
流体工学
|
|---|
| 研究機関 | 鹿児島大学 |
|---|
研究代表者 |
鳥居 修一 鹿児島大学, 工学部, 助教授 (30180201)
|
|---|
| 研究分担者 |
矢野 利明 鹿児島大学, 工学部, 教授 (60002052)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
1995 – 1996
|
| 研究課題ステータス |
完了 (1996年度)
|
| 配分額 *注記 |
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1996年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
1995年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
|
|---|
| キーワード | 火山灰 / シラス / 固液二層流 / 数値解析 / 河川改修 / 乱流モデル / シラスム / 固液二相流 |
|---|
| 研究概要 |
河川を模擬した流路(但し、橋等の河川内に存在する障害物のない理想的な一様断面を持つ2次元流路)を作製し、それを用いて実験と対応する数値解析を行なった。流路入口の流量を一定にしても、流路傾斜によって流速が異なる。そこでここでは、流路の傾きを0.5度に固定して、流れ場に及ぼす流路傾斜の影響を無視した。火山灰は粒径・粒形がそれぞれ異なっているので、これを用いても有用な知見を得ることはできない。そこで、粒径が同じで、球形であるポリプロピレン粒子を火山灰の替りに使用した。これを使用する最大の利点としは、ポリプロピレン粒子の密度が作動流体である水とほぼ同じであるので、ポリプロピレン粒子は水の流れに追随して移動することが考えられる。従って、ポリプロピレン粒子の動きから流れ場の速度分布を予測することが可能となる。
粒子を混合した流体を流路に流し、これを写真撮影した結果、ポリプロピレン粒子同士が密着する現象が観察された。これはポリプロピレン粒子の特徴と考えられる。但し、得られた写真を見る限り、ポリプロピレン粒子が密着しているものはあるものの、流れ場に浮遊する粒子の分布はほぼ均一であることが分かった。
k-ε乱流モデルを用いた計算コードを作成して、これを2次元流路に適用した。
計算コードの信頼性を確認する為に、粒子が流れ場に添加されていない単相流の計算を行なった。先ず、壁まで直接解く計算方法を採用しているので、格子点の配列と数が問題になる。格子配列と数を変化させた計算を試行し、計算時間と予測精度の両方が満足する格子配列と数を決定した。また、そのようにして求めた速度分布と乱流エネルギーの分布はほぼ乱流の特性を示していることが分った。
|
