円筒水槽内の長周期振動流によるジャイアントリップルの形成過程における形態変化

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  • Morphological changes during giant ripples formation by long-period oscillatory flow in a circular flume
  • エントウ スイソウナイ ノ チョウシュウキ シンドウリュウ ニヨル ジャイアント リップル ノ ケイセイ カテイ ニオケル ケイタイ ヘンカ

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抄録

自然界で観察される通常のウェーブリップルは、波長数㎝から数10 cmのものが多いが、波長が1 ｍを超えるようなものが確認されることがある。そのような大きいウェーブリップルは “ジャイアントリップル”と呼ばれ、特異な波浪条件の下で形成される。通常サイズのウェーブリップルの形成過程については多くの実験的な研究が行われてきているが、ジャイアントリップルのような大きいサイズのものについてほとんど研究は行われていない。本研究では、円筒水槽を用いてジャイアントリップルの形成過程について調べた。平坦な砂床からジャイアントリップルが形成される過程での形態変化は、周期50秒と25秒の長周期の振動流下で観測した。その結果、規則的な形態変化が認められた。互いのリップルがその位置を微妙に変化させることで、ジャイアントリップルの大きさに成長していくことが分かった。リップルが消滅する時には、両側の大きなリップルが互いに近づき、全体のリップル間隔が揃うように移動する。また、その過程では、底面付近の振動流の渦の形状が全体で一定の大きさになろうとすることが重要であることが分かった。この現象は通常の大きさのリップル形成過程でも成り立つことも確認された。

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