振動流によるサンド・ウエーブの発生に関する予備的実験

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  • シンドウリュウ ニヨル サンド ウエーブ ノ ハッセイ ニ カンスル ヨビテキ

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抄録

小型の閉鎖型振動流水槽(長さ4.0m,テスト・セクション120cm×15cm×15cm,振動流の最大振幅10cm,最大振動数1.7Hz)の仕様と製作結果についてのべる.また,この水槽を用いていて行なったサンド・ウェーブの発生に関する実験についてのべる.サンドとしてはガラス・ビーズ(比重2.65,粒径125~855μm)を用いた結果は次の通りである.テスト・セクションの底床面上に疎らに散布したビーズの単粒子層に振動流を与えると,上からみたとき平面的な波状パターンが形成される重畳しておかれたビーズの厚い層に振動流を与えると,はじめに3次元的なリップルが現われ,次第に2次元化して通常のサンド・ウェーブが形成される.波が平衡状態に達するまでは平均的波長は次第に増加する.疎らに分布したビーズの波状パターンにおいても,厚い層をなして分布したビーズのサンド・ウェーブにおいても,波長は流体の振動幅よりも小さく,その差は流体の振動輻の増加につれて大きくなる,サンド・ウェーブの表面には流れに平行な縦筋が観察される.なお,ボリスチレン・ビーズ(比重1.03)で同様の実験を行なってもサンド・ウェーブは形成されなかった.

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