開水路凹部流れのPIVおよびLESによる乱流解析

抄録

長方形断面開水路に設置された凹部 (トレンチ) 内部における流れの構造を, 画像解析手法および数値解析手法を用いて明らかにした. 画像解析ではPIV (Particle Image Velocimetry) の一手法である相関法を用いて連続的な二次元瞬間流速, 平均流速および乱流統計量等の空間分布を求め, 凹部深さおよびフルード数との関係を調べるとともに大規模渦運動に伴う流れ場の時空間分布特性を明らかにした. これらの結果をLES (Large Eddy Simulation) による三次元乱流解析結果と比較したところ, 両手法による結果の一致は概ね良好であり, これらの手法が非定常乱流場の解析手法として有効であることを示した.