| 研究概要 |
本研究課題は,低水路が蛇行する複断面開水路流れの構造について検討することを目的として,実験的手法により基礎的データを収集するとともに,得られたデータに基づき数値モデルの開発を行うものである.
実験においては,これまでの固定床水路における実験結果を用いて,二次流の発生・発達機構,流体混合に基づく内部干渉機構およびせん断層における乱れの発生機構等を明らかにするとともに,これらの機構が水路の抵抗特性に及ぼす影響を見積もる方法を提案し,その寄与の大きさを指摘した.さらに,日本の沖積平野における蛇行河道の平面形状を検討し直し,比較的緩やかな蛇行度を持つ河道模型を設計し,低水路内を移動床とした実験水路を新たに作製した.そこでの実験項目としては,河床形状の経時変化,速度分布計測,内部流況可視化および表面流況の可視化である.これらの実験により得られた新たなデータについて,現在解析を行い,流れの構造と河床形状との相互作用,特に河道安定後の流れの構造の変化について,主として内部流況から検討している.
数値解析においては,設備備品費で購入した高性能コンピュータを用い,数値モデルの準備を行っている.現在,複雑な境界形状を持つ流れ場に適用可能とされる一般座標系有限体積法ならびに有限要素法モデルについて,モデルの開発と平行して複断面蛇行開水路流れに対する適用性を調べるとともに,モデルパラメータの調整を行っている.
これらの研究による成果は,今年度,海外2件を含む各種学会の会議・研究集会において報告するとともに,国際学術雑誌(J.Fluid Mech.)にも投稿した.また,来年度開催予定の国際会議に既に2件投稿済みである,
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