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任意形状粒子を用いた混合粒径移動床数値実験水路による河床近傍の力学機構

研究課題

研究課題/領域番号 25630211
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 水工学
研究機関中央大学

研究代表者

福岡 捷二  中央大学, 公私立大学の部局等, 機構教授 (30016472)

研究分担者 内田 龍彦  中央大学, 研究開発機構, 機構准教授 (00379900)
福田 朝生  中央大学, 研究開発機構, 機構助教 (00709694)
長田 健吾  阿南工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (30439559)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード石礫河川 / 数値移動床水路 / 河床変動 / 混合粒径 / 粒子形状 / 流体力 / 流砂量 / 可視化 / 粒度分布 / 河床構造 / 大規模計算
研究成果の概要

本研究では,種々の形状と大きさの石礫と水の三次元運動を解析することが出来る数値移動床水路を構築した.構築した数値移動床水路を用い,混合粒径の数値移動床実験を実施し,実験や現地観測では計測することが困難な水と石礫の運動や,これらに作用する力を数値実験から推定した.数値移動床実験結果の考察から,大きな粒子は河床上部を直線的に移動するのに対し,小さな粒子は河床底部のみず道を蛇行しながら移動すること,また,相対的に大きな粒子ほど移動や停止において自身の形状の影響を強く受けることが明かとなった.

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Effects of sizes and shapes of gravel particles on sediment transports and bed variations in a numerical movable-bed channel2014

    • 著者名/発表者名
      Fukuoka, S., Fukuda, T. and Uchida, T.
    • 雑誌名

      Advances in Water Resources

      巻: Vol.72 ページ: 84-96

    • DOI

      10.1016/j.advwatres.2014.05.013

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of Particle Collisions on Motions of Mixed-size Particles and Bed Structures2014

    • 著者名/発表者名
      Fukuda, T. and Fukuoka, S.
    • 雑誌名

      Proceedings of International Conference on Fluvial Hydraulics, River Flow, Lausanne, Switzerland

      巻: 2014 ページ: 799-807

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical movable bed channels required for investigation of various sizes and shapes particle motions in gravel bed rivers2014

    • 著者名/発表者名
      Fukuda, T. and Fukuoka, S.
    • 雑誌名

      The 1st international conference on computational engineering and science for safety and environmental problems, Sendai, Japan

      巻: 2014 ページ: 223-226

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 石礫粒子群の運動および河床構造に及ぼす粒子衝突の効果2014

    • 著者名/発表者名
      福田朝生,福岡捷二
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: Vol.70,No.4

    • NAID

      130005070103

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 等価な粒度分布を有する球と石礫で構成される二つの数値移動床上の粒子運動の比較検討2014

    • 著者名/発表者名
      田所弾, 福田朝生, 福岡捷二
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: Vol.70,No.4

    • NAID

      130005070104

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 石礫河川の土砂移動機構を研究するための数値移動床水路の要件2014

    • 著者名/発表者名
      福田朝生
    • 学会等名
      第69回土木学会年次学術講演会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス
    • 年月日
      2014-09-10 – 2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 水中における斜面崩落数値実験による粒子群の鉛直分級機構の研究2014

    • 著者名/発表者名
      田所弾
    • 学会等名
      第69回土木学会年次学術講演会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス
    • 年月日
      2014-09-10 – 2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Prediction of three-dimensional movement of gravel particles in a movable-bed numerical channel2013

    • 著者名/発表者名
      S. Fukuoka
    • 学会等名
      THESIS 2013
    • 発表場所
      Chatou France
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Three-Dimensional Gravel Motions in NumericalMovable Bed Channel with Particles of Various Shapes and Sizes2013

    • 著者名/発表者名
      T.FUKUDA
    • 学会等名
      Advancesin River Sediment Research, Proceedings of 12th International Symposiumon River Sedimentation, ISRS
    • 発表場所
      Kyoto
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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