| 研究課題/領域番号 |
02452203
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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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 | 京都大学 |
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研究代表者 |
中川 博次 京都大学, 工学部, 教授 (60027216)
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| 研究分担者 |
後藤 仁志 京都大学, 工学部, 助手 (40243068)
北村 忠紀 京都大学, 工学部, 助手 (00243064)
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)
禰津 家久 京都大学, 工学部, 助教授 (30109029)
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| 研究期間 (年度) |
1990 – 1992
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| キーワード | 非定常流 / 不等流 / 圧力勾配流れ / 掃流砂 / 浮遊砂 / 非平衡流砂過程 / 流砂の確率モデル |
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| 研究概要 |
本研究で得られた成果は以下のとうりである。
1.時間的に非定常、空間的に非一様な流れ場における一般的な土砂輸送を表現するには確率モデルがもっとも現象に忠実であることを示した。次にモデルは初期移動状況を表すpick-up rate,流送特性を示すstep length(移動距離に関する情報を縮約)とmoving period(移動時間に関する情報を縮約)の3つのパラメータによって構成されることを示した。提案されたモデルは従来、空間的な非平衡、時間的な非平衡掃流過程に対して別個に提案されていたモデルを包含する事も証明した。提案されたモデルを非定常開水路流,振動流・一方向流共存場に出現する非平衡掃流過程に適用した結果、実験値との対応も良好でありその妥当性が確認された。
2.提案されたモデルの3つの構成要素を力学モデルと各現象に固有の不規則性に関する確率論的考察によって水理量に対して確定し、簡単な近似式の形にまとめた。各近似式は水路実験によってその適用性が確認された。
3.従来十分に明らかにされていなかった非定常開水路流の乱流構造を水路実験によって検討した。その結果、乱流構造に及ぼす非定常性の強度特性を示すパラメータを定義し、それが基底流と水理量の時間変化率から成っていることを明らかにした。定義されたパラメータを用いることで、一次元水理量や平均流速分布の時間変化を系統的に表すことが可能となった。
4.非定常な流れ場における運動量フラックス(Reynolds応力)と浮遊粒子の質量フラックスの時空間変化との相似性に着目したモデルにもとづく浮遊砂モデルを提案し、その適用性を水路実験によって確認した。されに提案されたモデルはReynolds応力が既知の場合の浮遊砂モデルの一般形式となっていることを証明した。
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