熱力学と触媒のジャーナル
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概要

堆積粒子の巻き込み：床せん断応力推定法の比較

ラッキーOイメージ*

堆積床のせん断応力は、堆積粒子を親床から引きずり出すことや、粒子の動きを懸濁液流に開始させることに効果的に寄与することがよく知られています。さまざまな現場条件での堆積床のせん断応力の大きさを直接測定することは常に困難な課題であるため、流床上の流速変動の観察と分析から推定されます。

最近のいくつかの研究報告では、河床勾配、ログプロファイル、レイノルズ応力分布、乱流運動エネルギーなど、既存の複数の情報源から得た河床せん断応力の推定値の一致が悪いことが示されており、推定値の妥当性に関して疑問が生じています。複数の方法から得た河床せん断応力の推定値は、同様の流れデータ セットを使用してかなりの一致を示すことが期待されます。

本論文では、3 成分 (3-C) 音響ドップラー速度計 (ADV) を装備した実験室の水路タンク実験から得られた異常に大きな流れ変動速度データセットを使用して、河床せん断応力推定値または複数の推定方法から得られたその他の値の一貫性と相関関係を判断するために実施された調査について報告します。

結果の分析と 3 つの方法による推定値の比較から、特に対数プロファイル法とレイノルズ応力法を使用した推定値には大きな一貫性があることが示唆されました。ただし、河床勾配法による推定値は、他の 2 つの方法と比較すると、実験ケース 5 で最大 26% と比較的高いようです。これらの研究結果は、特に対数プロファイル法とレイノルズ応力法による河床せん断応力評価の既存の方法の信頼性をさらに裏付けています。