| 研究課題/領域番号 |
62550382
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
水工学
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| 研究機関 | 八戸工業大学 |
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研究代表者 |
佐々木 幹夫 八戸工業大学, 工学部, 助教授 (30118195)
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| 研究分担者 |
高橋 弘 東北大学, 工学部, 助手 (90188045)
川島 俊夫 八戸工業大学, 工学部, 教授 (10005192)
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| 研究期間 (年度) |
1987 – 1988
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| 研究課題ステータス |
完了 (1988年度)
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| 配分額 *注記 |
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1988年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
1987年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
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| キーワード | 流雪溝 / 抵抗係数 / エネルギー損失 / 二相流 / スラリー輸送 / 圧力損失係数 / ビンガム流動 / ダイレタント流動 / 雪水二相流 / 圧力損失 / スラリ輸送 / 雪混じり流れ / 混相流 |
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| 研究概要 |
1.管水路雪水混相流:固体粒子の混入率が24%までの流動実験と新たな理論モデルによる流動解析を行った結果以下の点が解明された。(1)実験では低流速域と高流速域とで流動現象が異なり、おおよそ1m/sを境に低速域と高速域を分けることができ、低速域では上層に固体粒子の浮遊集積流下層が発生し、この層による速度の欠損は平均流速が小さいほど大きくなる。(2)低速域では雪塊同志の融合・付着が始まり、管の縮小がある場合には管閉塞がそこで起こる場合がある。(3)高速域になると固体粒子は管断面全体に広がり、中央に栓流域とみなせる部分が形成される。(4)低速域と高速域の流動に対して新たな理論モデルを提案し、ポリスチレン粒子を用いた実験と比較した結果、速度分布の実験と理論の一致は従来の理論より良いことがわかった。ポリスチレン粒子の流動と雪塊の管内流動は高速域では粒子の挙動が同じであることがビデオ撮影によりわかった。(5)雪を管水路で流送する場合には高速域で流した方が安全となる。これは、高速域では(1)雪塊同志の融合・付着が起こらず、(2)固体粒子混入によりエネルギー損失が小さくなるからである。エネルギー損失が小さくなるのは管内全体に広がった固体粒子により水粒子の渦運動が制限されるからである。
2.開水路雪水混相流:投雪前の開水路流れは乱流なのに対し、ビンガム流体の理論モデルでは雪塊混入率が零になっても層流の速度分布となり実現象と合わないので、対数分布で表わされる理論モデルを提案し、管水路の流動に対しては高速域で良く実験に合うことが確認された。
3.発ステーションの装置開発:管水路へ雪塊を送出する混合槽では、水位を一定に保ち、上層に浮上する雪塊同志の融合・付着が起こらないようにする必要がある。混合槽では攪拌装置が必要不可欠である。
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