報告書番号

U00065

タイトル（和文）

自由液面解析コードFRESHを用いた跳水現象解析

タイトル（英文）

Numerical analysis for fluid flow of hydraulic jump with free surface hydraulic analysis code (FRESH)

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

跳水現象を対象に自由液面解析コードFRESHを用いた鉛直二次元乱流解析を実施した結果，以下のことが分かった．(1)跳水現象の流況を再現するとともに，その間の流速分布，乱流量の分布なども把握できた．(2)波状跳水，弱跳水，安定跳水など跳水形態を適切に再現できた．(3)フルード数を2～６まで変化させて，一次元解析により求められる跳水後の水位，エネルギー流束，運動量流束の解析結果と比較した．また，一次元解析により求められない跳水長を実験式と比較した．数値解析結果は，両者ともよく一致することを確認した．(4)水路内にシルがある場合，跳水を安定的に発生するシルの高さの範囲を計算したところ，理論式，実験曲線とよく一致した．以上のことから，自由液面解析コードFRESHは，跳水現象の予測に適用可能であるといえる．

概要 （英文）

It is the purpose of this report to verify applicability of free surface hydraulic analysis code (FRESH) to hydraulic jump. The results are shown as follows. (1) Flow patterns for three types of hydraulic jumps on horizontal channel (undulation jump, weak hydraulic jump and stable hydraulic jump) are properly simulated.(2) The numerical solutions for the hydraulic jump on horizontal channel are compared with results of one dimension analysis and empirical formula. Those comparisons show that FRESH can calculate a water level and length of hydraulic jump in good precision.(3) In addition, calculated range of sill height which causes the stable hydraulic jump on horizontal water channel with a sill agree with experimental data.Finally, it is concluded that FRESH can be applied to a numerical prediction of hydraulic jump.

報告者

キーワード