| 研究課題/領域番号 |
21580292
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
農業土木学・農村計画学
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| 研究機関 | 茨城大学 |
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研究代表者 |
中石 克也 茨城大学, 農学部, 教授 (40180236)
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| 研究期間 (年度) |
2009 – 2011
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| 研究課題ステータス |
完了 (2011年度)
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| 配分額 *注記 |
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2011年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2010年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2009年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 土壌物理 / コロイド工学 / 沈降特性 / 界面沈降速度 / 粘土フロック懸濁液 / 鉛直流路 / 流路径 / 流路数 / 壁面抵抗 / 管径 / 自己相似フロック / 透水理論 / ネットワーク構造 / カオリナイト / 凝集特性 / 試料濃度効果 / カオリナイトフロック / 自己相似構造 / 圧密沈降 |
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| 研究概要 |
凝集フロック懸濁液の沈降速度は、固体体積濃度に比例したフロック(個々の粘土粒子が無数に結合した凝集体)の有効体積濃度によって決定されると考えられてきた。しかしながら、フロックは非常に脆弱で、その有効体積は容易に変化し、懸濁液中で広がりを持った構造を示す。そこで、新たに沈降体積から有効体積を決定する手法を提案し、固体体積濃度に比例して有効体積が増加していかないことを見出した。さらに、測定された有効体積を用いることで、有効体積濃度が0.25～0.30の範囲で個々のフロックが結びついてネットワークが形成されることを明らかにした。さらに、沈降速度の解析においてフロック構造の自己相似特性が導入され、有効体積濃度と沈降速度の関係からフラクタル次元が決定され、その値は2.35であった。一方、高い体積濃度で数多くの鉛直流路が形成され、それによって沈降速度が急激に増加した。流路内の流速は計算された粘性流速度の最大値と比較された。
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