土石流・乾燥粒子流の流体力に関する研究
1997 年 1997 巻 565 号 p. 85-98
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1997 年 1997 巻 565 号 p. 85-98
土石流および乾燥粒子流を定常的に物体に衝突させる実験を行った. ひずみゲージを用いて抗力を測定し, 粒子の衝突や速度・表面変動に起因して抗力が激しく変動することが明らかになった. 抗力を平均と変動成分とに分け, 前者については抗力係数を導入した. 抗力係数は物体スケール・粒径比と粒子濃度に依存するが, それらを統合した一個の無次元パラメータによっても普遍表示されることが明らかになった. 一方, 後者の変動成分についてはそのスペクトル特性を調べ, 清水流によるスペクトルと比較した. 材料が粗粒になるほど高周波領域までパワーが大きいことが分かった. これは粒子の衝突・接触作用の結果と考えられる. 最後に, 振動形解析法を用いて応答関数を求め変動抗力を推定した.
