| 研究課題/領域番号 |
60850113
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| 研究種目 |
試験研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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資源開発工学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
野田 佳六 (1986) 東北大, 工学部, 教授 (60005288)
川島 俊夫 (1985) 東北大学, 工, 教授 (10005192)
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| 研究分担者 |
高橋 弘 東北大学, 工学部, 助手 (90188045)
益山 忠 東北大学, 工学部, 助教授 (30005459)
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| 研究期間 (年度) |
1985 – 1986
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| 研究課題ステータス |
完了 (1986年度)
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| 配分額 *注記 |
6,600千円 (直接経費: 6,600千円)
1986年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
1985年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
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| キーワード | スラリー輸送 / 埋立工法 / ビンガム流体 / 軸対称噴流 / 粗面円管内流れ / 摺動層流れ / 二重円管内流れ / 抗力減少 |
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| 研究概要 |
1.研究目的:土砂のパイプ流送による埋立工法において、従来のバージによる方法と特に異なる点は、土砂とともに搬送流体が多量に放出されることである。その際の土砂が沈降拡散する範囲は、土砂スラリーの濃度、吐出量、吐出流速、粒度分布、沈降深さならびに搬送流体の性状によって異なる。しかし、これらの相互関係については、末だ明らかにされていない。それゆえ、本研究は、上記諸因子の相互関係を検討するとともに土砂スラリーの管内流動を明らかにし、上記工法の確立に資することを目的としたものである。
2.研究計画:上記目的を達成するため、本年度は下記の研究計画を立て実行した。すなわち、沈降拡散を検討する際の基礎となるSubmerged Jetを取り上げ 特に、ビンガム流動を呈する粘土質土砂スラリーを考慮に入れ、ビンガム流体の軸対称噴流の速度分布について理論的ならびに実験的に検討する。さらに、粘土スラリーの粗面円管内流れについて実験的に調べる。
3.研究成果:研究計画に基づき研究を行った結果は、次の通りである。
(1)、ビンガム流体の軸対称噴流に関する研究では、層流ならびに乱流軸対称噴流の完全発達領域における速度分布に関する解析式を求め得た。さらに、ビンガム流体として取扱えるカオリナイトスラリーの軸対称噴流の噴流幅は降伏値の影響を受け、ニュートン流体の場合より小さいことが分った。
(2)、ビンガム液体の粗面円管内流れに関する研究では、上述のカオリナイトスラリーを用いて、粗面円管内速度分布ならびに圧力損失の測定を行った。その結果、この流れには、ニュートン流体の場合と同様に、完全粗面領域が存在し、この領域における速度分布、管摩擦係数とレイノルズ数との関係はニュートン流体の完全粗面領域におけるこれらの関係とほぼ一致することが分った。さらに、ビンガム流体について、ニュートン流体のムーディ線図に相当する線図を示しえた。
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