| 研究分担者 |
清水 義彦 京都大学, 工学部, 助手 (70178995)
村上 正吾 京都大学, 工学部, 助手 (70166247)
辻本 哲郎 金沢大学, 工学部, 助教授 (20115885)
冨永 晃宏 郡馬大学, 工学部, 助手 (60135530)
祢津 家久 京都大学, 工学部, 助教授 (30109029)
|
|---|
| 研究概要 |
1。まえがき本年度の主要な研究目的は、開水路段落ち剥離流れの乱流構造とその再付着点から放出される組識渦の動特性を明らかにすること,および,開水路合流部での組識渦の水理挙動とその乱流制御法の開発である。
2。開水路段落ち剥離流の乱流構造に関する研究
堰や水門などの水理構造物の周辺や河床波の背後には剥離流が形成される。高いせん断層ができるためにKelvin・Helmholtgの不安定性によって剥離渦が発生し,再付着点付近からは大規模な組識渦が発生して自由水面まで及びボイル渦になるものと考えられる。 これらの渦は物質の拡散や土砂の巻き上げの主原因となるから,乱流構造とともに組識渦の動特性を解明することが重要である。 本研究は,レーザ流速計を駆使して,逆流域をも含む開水路段落ち剥離流の乱流構造を運動量式に基づいて解明した。再付着点はその時間平均位置から段落高の50%も前後に伸縮することがわかり,このため再付着点付近から組識渦が吐き出され,ボイル渦になることが速度と圧力との相関解析から明らかにされた。
3。開水路合流部の組織渦の特性とその制御工法の開発
開水路合流部の混合層には組織渦が発生し,周囲流体を連行しなから発達し,合体して乱流混合に多大な寄与を及ぼす。 本研究は,可視化法及び点計測法を用いて混合層での組織渦の水理挙動を流速比及び外部撹乱を与えることによって検討し,その乱流制御法を開発して物質の乱流拡散の制御を試みたものである。 その結果,流速比が大きいほど組織渦の発生は盛んであること,低周波振動を与えると合体が促進され,乱流拡散は盛んになるが,高周波振動を与えると逆に合体はほとんど見られず,単列渦となり,乱流拡散は抑制されることがわかった。
|
