側岸に死水域を有する開水路流れの非定常解析  [in Japanese] Unsteady Behaviours of Open Channel Flows with Rectangular Dead Zone Area  [in Japanese]

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Abstract

側岸に死水域 (2次元キャビティ) が存在する場合の, 開水路流れの非定常特性について実験的, 数値解析的に考察した.正方形 (15cm×15cm) 死水域を設けた水理実験により, 境界面付近にはせん断不安定に起因しセイシュの影響を受けた周期的な大規模渦が発生し, 周期的な流速変動が生じることを確認した.このような流速場の非定常特性を, 比較的簡単な開水路流れの平面2次元モデルの数値解析により再現した.計算結果より死水域内の主循環流と隅角部の副循環流, および主流・死水域境界面の大規模渦の再現が確認されるとともに, せん断不安定に起因する渦はセイシュ (死水域内の水面振動) と共鳴した場合に大規模な渦へと発達するが, セイシュと共鳴しない渦は発生直後に消滅すること, また, 渦の規模, 渦の発生位置等については実験結果と多少相違することが示された.

The unsteady flow behaviours at the interface between the main flow and the dead zone area in open channels are investigated both experimentally and numerically. The vortex formation processes in the mixing layer between two flow regions (main flow and dead zone) are reproduced numerically by means of the 2 D plane open channel flow equations in the variable grid system. It will be pointed out through the comparison of the numerical results to the laboratory tests that the velocity fluctuations can be decomposed into the two components due to the seiche and the shear layer instability and that the later component is amplified to the large scale vortex, as shown in the photograph of visualization, when the resonance of both components occurs.

Journal

  • Journal of Japan Society of Fluid Mechanics

    Journal of Japan Society of Fluid Mechanics 12(4), 399-408, 1993-12-25

    The Japan Society of Fluid Mechanics

References:  8

Cited by:  2

Codes

  • NII Article ID (NAID)
    10008003770
  • NII NACSIS-CAT ID (NCID)
    AN00175191
  • Text Lang
    JPN
  • Article Type
    Journal Article
  • ISSN
    02863154
  • Data Source
    CJP  CJPref  J-STAGE 
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