2001 Fiscal Year Annual Research Report
砕波帯内の長周期水位変動に及ぼす連行気泡の影響に関する研究
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12650511
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| Research Institution | Toyohashi University of Technology |
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Principal Investigator |
青木 伸一 豊橋技術科学大学, 工学部, 助教授 (60159283)
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| Keywords | 長周期波 / 気泡連行 / 砕波 / 水位上昇 / 相似則 / プランジングジェット / エネルギー逸散 / 国際研究者交流(オーストラリア) |
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| Research Abstract |
本年度は,砕波に伴う気泡連行に関する基礎的な研究を中心に行った.まず,砕波という非定常な現象を,円形断面を有する定常な鉛直プランジングジェットで模擬し,水理模型実験により気泡連行特性を詳細に調べた.特に,現地海岸における実現象を実験室で再現する上で問題となる気泡連行の相似性について,スケールの異なる3種類の模型にフルード則を適用して行った実験結果から,ウェーバー数などの影響を議論した.また,海水に含まれる塩分の影響が気泡連行にどのように現れるかについて,実海水,塩水,水道水を用いた実験により調べた.その結果,塩分の影響により,連行される気泡径は小さくなり水中の気泡数が増加するが,逆に気泡濃度は減少することが明らかになった.
次に,2次元造波水路における実験により,砕波に伴う気泡連行特性について詳細に調べ,砕波時の気泡分布特性を明らかにした.また,時間平均した気泡・流体場でのポテンシャルエネルギーの逸散率を見積もる簡単な理論を提案し,これによって推算されたエネルギー逸散率と砕破に伴う全エネルギー逸散率との比較を行った.この結果,砕波による気泡連行については,全エネルギー逸散の20%程度が気泡と関連づけられることがわかった.さらに,気泡連行量を波高などの波パラメターと関連づけることにより,気泡連行量を直接考慮した砕波減衰モデルを提案し,モデルによる計算値と実験結果を比較することにより,モデルの妥当性について検討した.
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Research Products
(3 results)
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[Publications] 青木伸一: "プランジングジェットによる気泡連行とそのエネルギー的評価"海岸工学論文集. 第48巻. 51-55 (2001)
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[Publications] Ashabul Hoque: "Energy transformation due to air bubble entrainment by vertical plunging jet and hydraulic jump"Proc.of the 2001 Asian and Pacific Coastal Eng.Conf.. Vol.1. 136-144 (2001)
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[Publications] Hubert Chanson: "Similitude of air bubble entrainment and dissipation in vertical circular plunging jet flows. An experimental study with freshwater,salty freshwater and seawater"Coastal/Ocean Engineering Report,No.COE02-1,Toyohashi Univ.of Technology. No.COE02-1. 1-55 (2002)
