水工学への応用に向けた浅水乱流数値解析モデルの比較研究

• 研究課題/領域番号: 19560522
• 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: 水工水理学
• 研究機関: 北海道大学 (2008-2009); 松江工業高等専門学校 (2007)
• 研究代表者: 木村 一郎 北海道大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (60225026)
• 研究分担者: 細田 尚 京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10165558)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2009年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2008年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2007年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 浅水流 / 乱流 / 数値流体力学 / 開水路流れ / 二次流 / CFD / 数値解析

研究概要

本研究は、河川、湖沼、海域などの浅水乱流場を対象に,環境や災害などに関する種々の水問題の解決に貢献できる数値解析モデルの構築を目指し,多くの水理条件下でモデルの比較検討を実施し,工学的に最適なモデルの抽出を行った.対象とする流れ場として,浅水格子乱流,開水路キャビティ流,河川蛇行流,混合密度流,馬蹄渦を伴う流れなどを対象に,2次元モデルと3次元モデルの比較,各種乱流モデルの比較を実施し,精度と経済性の観点から最適なモデルを検討した.

研究成果

• [雑誌論文] 水深積分浅水流方程式における馬蹄渦のモデル化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 木村一郎, 細田尚, 岩田通明
  • 雑誌名: 土木学会水工学論文集 第54巻 ページ: 1147-1152
• [雑誌論文] 二次流の影響を考慮した水深積分モデルによる蛇行流路における浮遊砂輸送に関する数値計算 (2010)
  • 著者名/発表者名: 萩原佳祐, 木村一郎, 清水康行, 清治真人
  • 雑誌名: 土木学会水工学論文集 第54巻 ページ: 697-702
• [雑誌論文] RANS computations on curved open channel flows (2010)
  • 著者名/発表者名: I.Kimura, T.Hosoda, S.Takimoto, Y.Shimizu
  • 雑誌名: Journal of Hydroscience and Hydraulic Engineering, JSCE Vol.27 No.2 ページ: 29-47
  • NAID: 10029665255
  • 査読あり
• [雑誌論文] 二次流の影響を考慮した水深積分モデルによる蛇行流路における浮遊砂輸送に関する数量値計算 (2010)
  • 著者名/発表者名: 萩原佳祐, 木村一郎, 清水康行, 清治真人
  • 雑誌名: 土木学会水工学論文集 第54巻 ページ: 697-702
  • 査読あり
• [雑誌論文] RANS computations on curved open channel flows (2009)
  • 著者名/発表者名: I. Kimura, T. Hosoda, S. Takimoto, Y. Shimizu
  • 雑誌名: Journal of Hydroscience and Hydraulic Engineering, JSCE Vol. 27, No. 2 ページ: 29-47
  • NAID: 10029665255
• [雑誌論文] 急な湾曲部を有する開水路三次元乱流構造に関する数値シミュレーション (2009)
  • 著者名/発表者名: 滝本慎二, 木村一郎, 清水康行, 細田尚
  • 雑誌名: 土木学会応用力学論文集 第12巻 ページ: 749-758
  • NAID: 40016868785
• [雑誌論文] 開水路側方キャビティ内二次流とその浮遊砂輸送への影響を再現する水深積分モデル (2009)
  • 著者名/発表者名: 木村一郎, 音田慎一郎, 細田尚, 清水康行
  • 雑誌名: 土木学会水工学論文集 第53巻 ページ: 1075-1080
• [雑誌論文] 構造物を用いた塩水遡上の制御に関する数値シミュレーション (2009)
  • 著者名/発表者名: 工藤拓也, 木村一郎, 清水康行, 安田浩保, 清治真人
  • 雑誌名: 土木学会水工学論文集 第53巻 ページ: 1351-1356
• [雑誌論文] URANS Computations of Shallow Grid Turbulence (2009)
  • 著者名/発表者名: I. Kimura, Wim S. J. Uijttewaal, T. Hosoda, Md. Shahjahan, Ali
  • 雑誌名: Journal of Hydraulic Engineering, ASCE Vol. 135, No. 2 ページ: 118-131
• [雑誌論文] 急な湾曲部を有する開水路三次元乱流構造に関する数値シミュレーション (2009)
  • 著者名/発表者名: 滝本慎二, 木村一郎, 清水康行, 細田尚
  • 雑誌名: 土木学会応用力学論文集 Vol.12 ページ: 749-758
  • NAID: 40016868785
  • 査読あり
• [雑誌論文] URANS Computations of Shallow Grid Turbulence (2009)
  • 著者名/発表者名: I. Kimura, W. S. J. Uijttewaal, T. Hosoda, Md. Shahjahan, Ali
  • 雑誌名: Journal of Hydraulic Engineering, ASCE, Vol. 135, No.2, pp. 118-131 135(2) ページ: 118-131
  • 査読あり
• [雑誌論文] 開水路側方キャビティ内二次流とその浮遊砂輸送への影響を再現する水深積分モデル (2009)
  • 著者名/発表者名: 木村一郎, 音田慎一郎, 細田尚, 清水康行
  • 雑誌名: 土木学会水工学論文集 53 ページ: 1075-1080
  • 査読あり
• [雑誌論文] 構造物を用いた塩水遡上の制御に関する数値シミュレーション (2009)
  • 著者名/発表者名: 工藤拓也, 木村一郎, 清水康行, 安田浩保, 清治真人
  • 雑誌名: 土木学会水工学論文集 53 ページ: 1351-1356
  • 査読あり
• [雑誌論文] EFFECTS OF NON-UNIFORM SEDIMENT ON DUNE FORMATION (2009)
  • 著者名/発表者名: Wandee THAISIAM, Y. Shimizu, I. Kimura
  • 雑誌名: 土木学会水工学論文集 53 ページ: 163-168
  • 査読あり
• [雑誌論文] 河床勾配の影響が考慮された平衡流砂量式によるdune河床の再現計算 (2009)
  • 著者名/発表者名: 川村里美, 清水康行, 木村一郎
  • 雑誌名: 土木学会水工学論文集 53 ページ: 715-720
  • 査読あり
• [雑誌論文] RANSモデルによる開水路湾曲部における外岸セルの再現性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 木村一郎, Wim S. J. Uijttewaal, 細田尚, Wim van Balen
  • 雑誌名: 土木学会水工学論文集 第52巻 ページ: 1009-1014
  • NAID: 130004043925
• [雑誌論文] RANSモデルによる開水路湾曲部における外岸セルの再現性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 木村 一郎
  • 雑誌名: 水工学論文集 52 ページ: 1009-1014
  • NAID: 130004043925
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fundamental properties of suspended sediment transport in open channel flows with a side cavity (2007)
  • 著者名/発表者名: I. Kimura
  • 雑誌名: 5th IAHR Symposium on River Coastal and Estuarine Morphodynamics, Enschede, The Netherlands (CD-ROM, Proceedings) ページ: 1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Computations of shallow grid turbulence using non-linear URANS models (2007)
  • 著者名/発表者名: I. Kimura
  • 雑誌名: Proceedings of Fifth International Simposium on Environmental Hydraulics, Tempe, Arizona, USA (CD-ROM, Proceedings) ページ: 1-6
  • 査読あり
• [学会発表] 浅水格子乱流に関する実験的研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 齊藤真治, 木村一郎, 清水康行
  • 学会等名: 平成21年度土木学会北海道支部論文報告集第66号,B-2,pp.1-4
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター(札幌)
  • 年月日: 2010-02-02
• [学会発表] 浅水格子乱流に関する実験的研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 齊藤真治, 木村一郎, 清水康行
  • 学会等名: 平成21年度土木学会北海道支部 論文報告集
• [学会発表] 水制設置角度の影響による水制間の河床変動 (2009)
  • 著者名/発表者名: 菜畑辰文, 清水康行, 木村一郎, 川村里実
  • 学会等名: 平成20年度土木学会北海道支部年次技術研究発表会(論文報告集第65号,B-41,pp.1-4)
  • 発表場所: 北見工業大学(北海道北見市)
  • 年月日: 2009-01-31
• [学会発表] 複断面蛇行開水路乱流の三次元解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 井上倫太朗, 木村一郎, 清水康行
  • 学会等名: 平成20年度土木学会北海道支部年次技術研究発表会(論文報告集第65号,B-5,pp.1-4)
  • 発表場所: 北見工業大学(北海道北見市)
  • 年月日: 2009-01-31
• [学会発表] 複断面蛇行開水路乱流の三次元解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 井上倫太朗, 木村一郎, 清水康行
  • 学会等名: 平成20年度土木学会北海道支部 論文報告集
• [学会発表] 非線形RANSモデルによる開水路湾曲流の数値計算 (2007)
  • 著者名/発表者名: 木村一郎
  • 学会等名: 第21回数値流体力学シンポジウム講演論文集
  • 発表場所: 東京,秋葉原
  • 年月日: 2007-12-21
• [学会発表] 非線形k-εモデルによる開水路湾曲乱流の数値シミュレーション, 土木学会中国支部島根会 (2007)
  • 著者名/発表者名: 木村一郎, Wim S. J. Uijttewaal, 細田尚
  • 学会等名: 平成19年度第4回研究・事例報告会 概要集