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掃流砂に関する準直接数値解析法の拡張と応用

研究課題

研究課題/領域番号 23560612
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 水工学
研究機関立命館大学

研究代表者

WELLS John C.  立命館大学, 理工学部, 教授 (60301644)

研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2013年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2011年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード砂リップル / 数値シミュレーションの検証 / 潤滑論 / 粒子同士衝突 / 流体力 / 固体液体相対作用 / DNS / contact modelling / lubrication force / surface roughness / free surface / fluid force / bedload transport / ripple formation / particle sorting / sorting / seiving
研究概要

(1)リップルを扱う数値シミュレーションの検証のための小規模回転ドラム実験を執行し、その動画を解析した。得られたデータは粒子レーノルズ数の低い領域(Rep<2.5)にも貢献した。また、水槽の半径は既存研究と比べて4倍以上小さいため、細かな数値解析の条件には合わせやすく、検証データを得るためにより妥当である。
(2)研究期間中に提案された、接近・接続する粒子同士の間に発生する潤滑力の簡単な「サッブグリッドモデル」に対して、無視されていた慣性力の影響を定量的に見積もった。
(3)自由水面を含む掃流砂現象に適用可能な粒子に働く力の理論式を初めて導いた。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (15件)

  • [雑誌論文] Principal Component Analysis on Horizontal Acoustic Doppler Current Profilers Measurement in a Tidal River2014

    • 著者名/発表者名
      Tuy N.M. Phan, John C. Wells, Yusuke Uchiyama, Shota Ishii, James S. Bonner, Mohammad S. Islam, William.D. Kirkey
    • 雑誌名

      Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. B1 (Hydraulics Engineering

      巻: 70 (4) ページ: 73-78

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Front-Tracking Method for Three-Phase Computations of Solidification with Volume Change2013

    • 著者名/発表者名
      T.V. Vu, G. Tryggvason, S. Homma, J.C. Wells, H Takakura
    • 雑誌名

      JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN

      巻: 46 号: 11 ページ: 726-731

    • DOI

      10.1252/jcej.13we169

    • NAID

      130003381993

    • ISSN
      0021-9592, 1881-1299
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] “Computations of Breakup Modes in Laminar Compound Liquid Jets in a Coflowing Fluid”2013

    • 著者名/発表者名
      Truong V. Vu, S. Homma, G. Tryggvason, John C. Wells、 H. Takakura
    • 雑誌名

      International Journal of Multiphase Flow

      巻: 49 ページ: 58-69

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical Calculations of Pattern Formation of Compound Drops Detaching from a Compound Jet in a Co-flowing immiscible Fluid2012

    • 著者名/発表者名
      Truong V. Vu, John C. Wells, Hideyuki Takakura, Shunji Homma, Gretar Tryggvason
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Engineering of Japan

      巻: 45 ページ: 721-726

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Velocity measurement of near-wall flow over inclined and curved boundaries by extended interfacial particle image velocimetry2012

    • 著者名/発表者名
      Thien D. Nguyen, John C. Wells, Chuong V. Nguyen
    • 雑誌名

      Flow Measurement and Instrumentation

      巻: 23 ページ: 33-39

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Slope stability analysis and discontinuous slope failure simulation by elasto-plastic smoothed particle hydrodynamics (SPH)2011

    • 著者名/発表者名
      Ha H. BUI, Ryoichi FUKAGAWA, Kazunari SAKO, John C WELLS,
    • 雑誌名

      Geotechnique

      巻: 61(7) ページ: 565-574

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Three-phase computations of solidification with volume change2013

    • 著者名/発表者名
      Truong V. Vu, G. Tryggvason, John C. Wells, H. Takakura
    • 学会等名
      ICM
    • 発表場所
      Jeju S. Korea
    • 年月日
      2013-05-25
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Kinematical and Dynamical Effects of Vorticity at a Free Surface2013

    • 著者名/発表者名
      John C Wells
    • 学会等名
      IUTAM Symposium on Vortex Dynamics
    • 発表場所
      九州大学医学部百年講堂(福岡県)
    • 年月日
      2013-03-12
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Numerical simulations of solidification with volume change by a front-tracking method2012

    • 著者名/発表者名
      Truong V. Vu, G. Tryggvason, John C. Wells, H. Takakura
    • 学会等名
      Conference on Computational Physics
    • 発表場所
      ニチイ学館神戸ポートアイランドセンター(兵庫県)
    • 年月日
      2012-10-16
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Integral Relations, Kinematic And Dynamic, between the Flow at a Liquid Surface and the Subsurface Flowfield2012

    • 著者名/発表者名
      John C. Wells
    • 学会等名
      European Fluid Mechanics Conference
    • 発表場所
      Rome, Italy
    • 年月日
      2012-09-11
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Experimental Study of Ripple Formation2012

    • 著者名/発表者名
      Yan Cui, J.C. Wells
    • 学会等名
      Proc. River Flow 2012
    • 発表場所
      San Jose, Costa Rica
    • 年月日
      2012-09-07
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Theoretical Relations Between Quantities at a Water Surface and the Instantaneous Subsurface Flowfield2012

    • 著者名/発表者名
      John C. Wells
    • 学会等名
      International Congress of Theoretical and Applied Mechanics ICTAM
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2012-08-22
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Numerical simulations of solidification with volume change by a front-tracking method,2012

    • 著者名/発表者名
      Truong V. Vu, G. Tryggvason, John C. Wells, H. Takakura,
    • 学会等名
      Conference on Computational Physics
    • 発表場所
      ニチイ学館神戸ポートアイランドセンター(兵庫県)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Experimental study of sedimentary ripples formation in a cylindrical rotating tank2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Cui, J. C. Wells,
    • 学会等名
      Proc. International Conference on River, Coastal, and Estuarine Morphodynamics
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] ORBITS OF SMALL SPHERICAL TRACERS IN MONODISPERSE PARTICLE BEDS LIQUID-VERSUS AIR-FILLED ROTATING TUMBLERS2011

    • 著者名/発表者名
      John C. WELLS, Tuyen T . B. NGUYEN, Anh V . NGUYEN
    • 学会等名
      Proceedings of ASME-JSME-KSME Joint Fluids Engineering Conference 2011 AJK2011-FED
    • 発表場所
      Hamamatsu, Japan
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] PCA and Koopman Mode Decomposition of HADCP Profiles in Estuary Flow

    • 著者名/発表者名
      WELLS, J.C.
    • 学会等名
      Ocean Sciences Meeting 2014
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Principal Component Analysis on Horizontal Acoustic Doppler Current Profilers Measurement

    • 著者名/発表者名
      PHAN, Tuy N.M.
    • 学会等名
      Oceans’ 13
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Three-phase computations of solidification with volume change

    • 著者名/発表者名
      Truong V. Vu, G. Tryggvason, John C. Wells, H. Takakura,
    • 学会等名
      International Conference on Multiphase FLow
    • 発表場所
      Jeju, S. Korea
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Integral relations, kinematic and dynamic, between the flow at a liquid surface and the subsurface flow field

    • 著者名/発表者名
      John C. Wells
    • 学会等名
      European Fluid Mechanics Conference
    • 発表場所
      Rome, Italy
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Experimental Study of Ripple Formation,

    • 著者名/発表者名
      Yan Cui, J.C. Wells
    • 学会等名
      River Flow 2012
    • 発表場所
      San Juan, Costa Rica
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Theoretical Relations between Quantities at a Water Surface and the Instantaneous Subsurface Flowfield

    • 著者名/発表者名
      John C. Wells
    • 学会等名
      International Congress on Theoretical and Applied Mechanics
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2021-04-07  

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