| 研究概要 |
本年度は非対称小規模構造物を用いた底質輸送制御技術(BaNKシステム)の基礎的研究として,波浪場および振動流場に設置された半円筒型のBaNKブロック単体の周囲の流れを実験および数値シミュレーションにより評価することで,ブロック周りの流況および残差流の特性について詳細な検討を行った.その結果,波峰がブロック直上を通過する位相に相当する時刻において,ブロック近傍の岸側付近(切断面側)の流れがブロック無しの場合と比較して著しく速くなることが分かった。一方,波谷がブロック上を通過する位相に相当する時刻では,ブロックが無い場合と比較してブロックの周囲の沖向き流れが全体的に小さくなっていた.これは構造物に働く抗力の絶対値がこの位相付近において大きくなることによる.各時刻における流れの平均値として得られる残差流を評価したところ,ブロックの岸側に強い岸向きの残差流が生じており,その残差流は横断方向にも広範囲に拡がっていることが分かった.一方,ブロックの沖側には顕著な残差流は生じないことが分かった.
更に,潮流を意図した定常流と波浪の重合場において,複数の半円筒型のBaNKブロックを群体として用いた場合の最適な敷設長に関する検討を行った.ここでは2つの点に関して検討を行っており,一つは適切な単位ブロック群の縦断方向の長さ(換言すれば,ブロックの1ユニットの長さ)を調べたもので,もう一方は二つのブロック群の間の適切な距離を調べたものである.その結果,定常流の有無に拘わらず,波長の1/5程度の敷設長の場合に底面付近に最大の残差流が得られることが分かった.またブロックユニットの設置間隔としては,波長の1/10程度でユニット間の残差流が強くなることが分かった.しかしながらユニット間隔は広い方が経済的であることなどを踏まえると,波長の1/3倍程度まで設置間隔を拡げることも効果的なことが分かった.
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