くし型列状円柱群を越流するボア状流れの運動エネルギー減衰効果

孔型流溢出梳状系列圆柱体的动能衰减效应

• 批准号: 08650217
• 负责人: 平野 公孝
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: University of Miyazaki
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08650217/
• 关键词: 植生流体力学; キャノビ-流れ; 有限長円柱群; エネルギー減衰; 乱れの構造; 流れの可視化; 画像計測; 相関法

海岸林のくし型列状の伐採による防潮機能への影響を明らかにするために,樹幹部を平面上に直立する円柱群で,また,樹冠部をスチールウ-ルでそれぞれモデル化した模型に対して,これを越流する流れの模型実験と可視化実験を実施した.更に,画像処理による流れ場の計測を行い,流れのエネルギーの減衰効果を定量的に測定した.1.可視化画像は,高速度カメラにより毎秒250コマで撮影された.この画像データに対して,相関法に基づくPIV用画像処理専用ソフトウエアであるnexus90000を適用し,流れ場を計測した.この際に対流れに対して最適な画像処理設定項目の組み合わせを明らかにした.2.海岸林の伐採前を現す連続配置モデル,伐採後の状態を現す部分配置モデル等の各模型について画像処理を行い,平均速度ベクトル・乱れ強さ・時間平均レイノルズ・瞬時うず度の流れ場の特性を測定した.これより,1)部分配置モデルの流れの乱れは連続配置モデルの場合より強められる,2)樹冠部上で生じた大きなレイノルズ応力が樹冠部の下流域に流れ下ってくる,3)樹林帯間及び海岸林直後での流れの巻き込みにより生ずるうずが下流に流れていく.3.海岸林下流域を通過する流れの全エネルギー(流れの運動エネルギーと位置エネルギーの和)が測定され,全エネルギーの比較より海岸林の防潮林機能の弱まりを表した.即ち,全エネルギーは,海岸林を伐採しない連続配置モデルについて最も小さく,くし型に伐採した部分配置モデルについては大きくなる.更に,海岸林の伐採部分が広くなると全エネルギーは増加する.

为了明确沿海森林梳状砍伐对防潮功能的影响，我们比较了用一组平面直立的柱子模拟树干，模拟树冠部分的模型。对此进行了模型实验和流场可视化实验，并利用图像处理技术测量了流场，定量测量了测速相机对流场能量的衰减效果。图像由相机以每秒250帧的速度拍摄。使用基于相关法的专用PIV图像处理软件Nexus90000对该图像数据进行流场测量，明确了图像处理设置项目的组合。 2. 对每个模型进行图像处理，例如显示砍伐前的沿海森林的连续布局模型和显示砍伐后状态的部分布局模型。测量了平均速度矢量、湍流强度、时均雷诺和瞬时偏斜的流场特性。从这些结果可以看出，1）部分布置模型中的流动湍流比连续布置模型中的流动湍流更强，2 ）树冠上方产生的大雷诺应力向下流到树冠的下游区域。3）森林区域之间和紧邻沿海森林后面的流动夹带产生的涡流向下游流动。3。测量了流经下游区域的水流的总能量（水流的动能和势能之和），总能量的比较表明，沿海森林的防潮功能减弱为最小。不砍伐的连续排列模式，梳状砍伐的部分排列模式则变大。而且，随着沿海森林采伐面积变宽，总能量增加。

项目成果

大山,平野,菊地,他2名: "平面上に直立する有限長円柱群を越流する流れの可視化計測" 可視化情報. 66. (1997)

Oyama、Hirano、Kikuchi 和其他 2 人：“视觉测量溢出一组直立在平面上的有限长度圆柱体的流量”可视化信息 66。（1997 年）