直立円柱周辺の3次元流体場および局所洗掘の数値解析

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円柱壁面や移動床付近における境界層の剥離や再付着を伴う複雑な渦流れを正確に解析する上で有効な移動一般曲線座標系に変換したNavier-Stokes方程式に基づく3次元流体解析モデルに, 掃流砂の輸送量式と底質の体積保存式からなる底面地形解析モデルおよび底質粒子の安定条件を考慮した斜面滑動モデルを組み込んで, 流体と移動床の連成解析モデルを開発した. 砂質地盤上に設置された直立円柱周辺の一様流場を対象に, 流況と局所洗掘の発達過程を解析し, 適用性を検討した. 計算結果は実験で観測された洗掘過程および流況変化の主要な特性を再現した. また, 渦流れの構造や底面せん断応力の増幅特性に関する知見が得られた.

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