開水路流れにおける特異点近傍の水面形の時間的安定性 STABILITY ANALYSIS OF WATER SURFACE PROFILE IN OPEN CHANNEL FLOWS NEAR A SINGULAR POINT

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抄録

開水路定常流の水面形は, 支配断面から水面形方程式を追跡することで計算することができる. その際, 水面形方程式の分母と分子が同時にOとなる水深と位置が特異点である. 水面形方程式を特異点の周りで線形化することで, 特異点周辺の水面形が定性的に分類され, あらかじめ特異点を通る水面形の勾配を求めたのち, 水面形解析が行われる. しかし, 特異点周りの線形化方程式は, 現実には存在しない射流から常流へ連続的に遷移する水面形を解として持つことが知られている. そこで本研究は, 開水路非定常流の基礎式に基づき, 特異点を通る定常な水面形からの擾乱を考え, 擾乱を支配する式を導くとともにその時間的安定性について考察した. その結果擾乱は, 鞍形点で常流から射流へ遷移する水面形以外, すべて時間的に不安定になり, 現実的には存在しない可能性を示した.

The water surface profile analysis in open channel flows is carried out to predict the water depth of rivers and artificial channels by using the steady one-dimensional flow equation. If a singular point, which is defined as the intersection of the quasi-normal depth and the critical depth, exists in a flow, the classification of a singular point is done and then the water surface profile is calculated from the control section. It is known that the singular point analysis predicts the transitional profile from the high velocity flow (Fr>1) to the normal flow (Fr<1) through a singular point, which is never realized in actual flows. Using the unsteady flow equations, the stability analysis of the water surface profile near a singular point with respect to time is carried out. It is proved that the transition from the normal flow to the high velocity flow through the saddle point is stable and the other types of transitions are unstable and are never realized.

収録刊行物

  • 土木学会論文集 = Proceedings of JSCE

    土木学会論文集 = Proceedings of JSCE 607, 79-83, 1998-11-21

    公益社団法人 土木学会

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10003276427
  • NII書誌ID(NCID)
    AN10014020
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    NOT
  • ISSN
    02897806
  • NDL 記事登録ID
    4613400
  • NDL 雑誌分類
    ZN1(科学技術--建設工学・建設業)
  • NDL 請求記号
    Z16-6
  • データ提供元
    CJP書誌  NDL  J-STAGE 
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