| 研究課題/領域番号 |
09558048
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
自然災害科学
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| 研究機関 | 北見工業大学 |
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研究代表者 |
坂本 弘志 北見工業大学, 工学部, 教授 (70003176)
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| 研究分担者 |
石本 敬志 北海道開発局, 開発土木研究所, 道路部長
高井 和紀 北見工業大学, 工学部, 教務職員 (50271755)
羽二生 博之 北見工業大学, 工学部, 教授 (70172955)
増井 俊明 立山アルミニウム工業株式会社, 立山総合研究所, 主席研究員
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1999
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| キーワード | 吹雪障害防止 / 防雪柵 / ジューコフスキ-翼型防雪板 / 飛雪風洞モデル実験 / 野外観測実験 / 吹雪濃度分布 / 柵の空力特性 / 防雪板の空力振動 |
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| 研究概要 |
本研究は冬期間の道路上に発生する吹雪障害を防止するための、高性能防雪柵の研究開発を行ったものである。本研究で目途としている防雪柵は、防雪板として、従来型のものとは全く異なる翼型形状を有するものである。開発された防雪柵は、飛雪風洞実験を主体にその性能評価を行った。あわせて実用化のための設計・製作に必要な空力特性の評価も行った。本研究開発で得られた結果を要約すると以下のようになる。
(1)防雪柵の後方の下部間隙流の巻き上がりはその背後に形成されるうず領域によって誘引される。したがって、柵の吹払い性能の向上化を図るためには、うず領域をできる限り縮小させることである。
(2)翼型防雪板は柵背後に形成されるうず領域の縮小と吹雪流を路面方向に偏向させる。その結果路面近傍の高濃度の吹雪流は巻き上ることなく路面に沿って流下し、柵の吹払い性能を大幅に向上させる。
(3)翼型防雪板の大きさ、取り付け角度、並びに柵の下部間隙は、柵性能を支配する重要なパラメータとなり、柵 の吹払い効果が最も高くなるそれらの最適値を見い出した。
(4)翼型防雪板を有する防雪柵の吹払い性能並びに視程は、従来柵のそれに較べて大幅に向上することが野外観測試験からも確認された。
(5)防雪柵および翼型防雪板を設計する上で必要となる時間平均空気力、並びに翼型防雪板の空力振動を誘起する非定常空気力を評価した。
(6)棚上端からのはく離せん断層の巻上りによって生ずる翼型防雪板の非定常空気力は、棚上端部に位置する翼型防雪板において最も大きくなる。
(7)棚上部に位置する翼型防雪板には、渦励振に基づく空力振動が発生し、それは発散振動する。
(8)棚上端に取付けた有孔板は、棚上端からのはく離せん断層の巻き上がりの防止と翼型防雪板の非定常空気力の軽減に極めて有効である。
(9)棚上端に取付けた最適形状である有孔率40%、取付間隔G/H=0.057なる有孔板によって、翼型防雪板の空力振動を完全に防止できる。
(10)視程の改善並びに吹払い効果に関する有孔板を有する防雪板の性能は、有孔板を有しない場合に較べ、さらに向上する。
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