| 研究課題/領域番号 |
21H01433
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分22040:水工学関連
|
|---|
| 研究機関 | 京都大学 |
|---|
研究代表者 |
後藤 仁志 京都大学, 工学研究科, 教授 (40243068)
|
|---|
| 研究分担者 |
原田 英治 京都大学, 工学研究科, 教授 (00362450)
Khayyer Abbas 京都大学, 工学研究科, 准教授 (80534263)
五十里 洋行 京都大学, 工学研究科, 准教授 (80554196)
清水 裕真 京都大学, 工学研究科, 助教 (20869705)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2023年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2022年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2021年度: 13,000千円 (直接経費: 10,000千円、間接経費: 3,000千円)
|
|---|
| キーワード | 固液混相流 / 粒子法 / SPS質量輸送モデル / 拡散方程式 / 激甚土砂災害 / 数値移動床 / PIV |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
混相流と粒状体の力学に基づく計算力学は，相似率の制約による移動床水理実験の限界を突破するための切り札であり，災害のメカニズムを深く理解するための鍵でもある．現在では連続相を粒子法で，分散相を個別要素法で扱う連成解析が行えるようになったが，実際の分散相は巨礫から微細土砂まで幅広いスケールに及ぶので，計算機の演算性能の制約から未だに微細土砂の影響を無視した解析を実施せざるを得ない．本研究では，現行の計算機の性能の制約下でも，微細土砂の影響を合理的に力学モデルに取り込めるSPS質量輸送モデルを開発し，微細土砂を高濃度に含む流れにおける構造物の被災メカニズムを計算力学の面から明らかにする．
|
| 研究成果の概要 |
混相流と粒状体の力学に基づく計算力学は，相似率の制約による移動床水理実験の限界を突破するための切り札であり，災害のメカニズムを深く理解するための鍵でもある．近年は連続相を粒子法で，分散相を個別要素法で扱う連成解析が行えるようになったが，実際の分散相は巨礫から微細土砂まで幅広いスケールに及ぶので，計算機の演算性能の制約から未だに微細土砂の影響を無視した解析を実施せざるを得ない．本研究では，現行の計算機の性能の制約下でも，微細土砂の影響を合理的に力学モデルに取り込めるSPS質量輸送モデルを軸として，激流による構造物の被災メカニズムに迫る高精度粒子法の開発を実施した．
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
激甚災害の多くは土砂災害を伴うので，防災には土砂災害のメカニズムの解明が焦眉である．土砂災害で問題となるのは土塊の移動開始や停止の過程であり，固相と液相を個別に扱える混相流解析が必須である．本研究で主軸とする粒子法は，土塊モデルとしての粒状体モデルとの馴染もよく，土砂災害のメカニズムに関する難題解決の切り札と言える手法で，本研究の学術的意義・社会的意義はともに大きい．
|
