| 研究課題/領域番号 |
26420503
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| 研究機関 | 鹿児島大学 |
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研究代表者 |
齋田 倫範 鹿児島大学, 理工学域工学系, 准教授 (80432863)
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| 研究分担者 |
橋本 彰博 福岡大学, 工学部, 准教授 (00366387)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 懸濁物質 / フロキュレーション / フロック / 沈降速度 / 密度成層 / フラクタル次元 |
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| 研究実績の概要 |
平成28年度は，九州各地（8箇所）で採取した細粒土砂を用いて沈降試験を中心に実施した．実験では，凝集粒子の沈降状況を朝日光学社製デジタルマイクロスコープで撮影し，画像解析によってフロック径と沈降速度を計測した．さらに，フロック径と沈降速度の計測データから各試料のフラクタル次元を評価し，平成28年度に実施した自重圧密試験に基づくフラクタル次元の評価結果との比較を行った．その結果，沈降試験によるフラクタル次元は1.25～1.95であり，自重圧密実験によるフラクタル次元の推定結果（2.62～2.67）と比較して，全体的に小さな値となった．河口域・沿岸域における凝集性懸濁物のフラクタル次元は1.7～2.2程度とされており，沈降試験では，むしろそれに近い値が得られた．密度成層形成下におけるフロックの沈降試験においては，密度の急変部で沈降速度が低下する粒子の検出頻度が高くなることが確認された．フロック内部に上層の低塩分水を含んだフロックが密度躍層に侵入したことによって通常よりも大きな浮力を受けたことによる沈降速度低下と推察される．一方で，形成されたフロックの粒径がそれほど大きくなかったこと，試料によっては基本粒径が大きく凝集性が弱いこと，有機物を除去したことでフロックが極めて脆弱であったことなどから，大部分の粒子は非成層条件での実験と同様の挙動を示す結果となった．実験条件の設定方法などを改善した上で，さらなるデータの蓄積が必要と考えられる．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
実験は順調に進行しているが，目標達成に向けてフロックの沈降特性に係る実験手法の改善や実験データのさらなる蓄積が必要ではあることから，やや遅れていると判断した．
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| 今後の研究の推進方策 |
九州各地の主要沿岸域で採取した細流土砂の凝集特性に関する指標の一つであるフラクタル次元の評価が完了したことから，平成29年度は，成層流体中での凝集懸濁物の沈降特性の評価を中心に実施し，データの充実化を図る．さらに，実験結果に基づいて成層海域におけるフロックの挙動に関連する鉛直一次元数値モデルを構築し，諸検討を行う計画である．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
研究遂行に必要な設備備品の選定・調達の際，当初の予定を上回る費用がかかったことで実験装置の製作および立ち上げに若干の遅れが生じたことが主要因である．加えて，実験を行う際の条件設定にも想定以上に時間を要すため，目標に対して十分な回数の実験を実施できておらず，次年度も実験を継続することでデータの充実化を図ることが不可欠と判断した．
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| 次年度使用額の使用計画 |
平成29年度は実験と数値計算を中心に研究を行う予定であり，実験や数値計算に係わる消耗品類，および研究発表に係わる旅費を中心として研究費を支出する計画としている．
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