| 研究課題/領域番号 |
18K13839
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分22040:水工学関連
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| 研究機関 | 中央大学 |
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研究代表者 |
竹村 吉晴 中央大学, 研究開発機構, 機構准教授 (90634684)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 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 |
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 波状跳水 / 完全跳水 / 準三次元解析 / 非静水圧分布 / Q3D-FEBS / 河川構造物 / バッフルピア / 非静水圧 / 準三次元解析法 / 河川横断構造物 / 水深積分モデル / 跳水 / 洪水流 |
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| 研究成果の概要 |
従来の水深積分モデルは境界面（水面・底面）での逆流（剥離）を解析できないため，跳水形態の遷移，減勢工背後の逆流域形成をモデル化する必要があった．本研究では，境界面での逆流（剥離）とこれに伴う流速分布の変形を解析するために，境界面上の流れの方程式系を用い，跳水及びその減勢区間における非静水圧準三次元解析法（Q3D-FEBS）を開発した．Q3D-FEBSを既往実験に適用し，波状跳水，完全跳水，波状跳水から完全跳水への遷移過程を解析できること，大河津新第二床固の大型水理模型実験を対象とし，跳水及びその減勢区間の流れに対するQ3D-FEBSの有効性を示した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で提案した非静水圧準三次元解析法(Q3D-FEBS)は，水深積分モデルの枠組みにおいて，波状跳水と完全跳水，さらに水理条件の変化に伴う跳水形態の遷移について，国内外で初めて解析可能とした．また，Q3D-FEBSは，三次元解析に比べ基礎方程式の数は増えるものの，鉛直方向の格子分割が不要なことに加え，全ての方程式が陽的に解析されるため，三次元解析に比べて計算コストを著しく節約できる．今後，大型越流構造物周辺の三次元流れを検討するための有効な手法として活用が期待される．
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