| 研究課題/領域番号 |
17K06586
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
水工学
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| 研究機関 | 大阪市立大学 |
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研究代表者 |
中條 壮大 大阪市立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (20590871)
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| 研究分担者 |
辻本 剛三 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 教授 (10155377)
重松 孝昌 大阪市立大学, 大学院工学研究科, 教授 (80206086)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | 多孔質体 / 画像計測 / せん断速度 / 微視的流動 / 長周期波 / PTV / 海洋工学 / 防災 / 可視化 / 流体工学 |
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| 研究成果の概要 |
港湾の静穏性確保のために設置される透過性消波構造物は表面積が大で，その摩擦損失が流動・波動を低減し，また海水交換性も高いと期待されている．透過性構造物内部の流動は計測が困難であり，既存の簡略化した多孔質体モデルで内部流動が可視化計測または数値解析で調べられてきた．しかし波動場の計測は十分ではなく本研究では可視化実験と数値計算の両面から，その周辺および内部の流動と作用力の変化を明らかにした．その結果，多孔質体内外の流動の位相差や強せん断層の分布特性，部材配置により生じる作用力分布の違い，潜堤上での組織的な下降流の存在，波周期への依存性などの有用な特徴を解明した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
未知であった波動場における多孔質体間隙部およびその近傍の局所流動の遷移過程について，画像流速計測による直接計測と数値計算手法の両面から詳細に分析することができたという点で新規性がある．また，これまでは管路内の一方向流中に充填された多孔質体に対する実験結果のアナロジーから求められていた間隙部の乱れと粘性による抵抗について，実際に非定常流を対象としてその空間分布までも明らかにすることができるという点で学術的に特色があり，他の工学分野への波及効果が期待される．波動場における透過性構造物は荒天時に部材が散乱するといった被害が多数出ており，そうした被害形態を知る知見が得られている．
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