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J-GLOBAL ID：201702276873545671   整理番号：17A1125896

土壌表面侵食をシミュレートするための3種の通常タイプ結合CFD-DEMモデルの実行の比較【Powered by NICT】

Comparison of the implementation of three common types of coupled CFD-DEM model for simulating soil surface erosion

著者 (2件)： Guo Yuan (Department of Civil Engineering, Case Western Reserve University, Cleveland, OH, United states) ,  Yu Xiong (Bill) (Department of Civil Engineering, Case Western Reserve University, Cleveland, OH, United states)
資料名： International Journal of Multiphase Flow  (International Journal of Multiphase Flow)
巻： 91  ページ： 89-100  発行年： 2017年 
JST資料番号： H0378B  ISSN： 0301-9322  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 土壌侵食は,土壌科学,環境工学,地盤工学,海岸工学,および他の多くの場により研究した一般的なプロセスである。水理工学の地域では,橋脚洗掘は橋梁破損の一般的な原因であるとして土壌侵食の地盤工学が最優先の課題を残している。洗掘深さと土壌侵食速度の正確な予測は,課題として残っている,水文学的および流体力学的類似性要件を満たすのに既存のスケール実験的アプローチの限界によるものである。計算モデルは,実際のエンジニアリングツールを開発するのに役立つことができる土壌侵食のミクロスケールの理解を促進するための有望な代替手段を提供する。流体-固体系の挙動をシミュレートするために計算流体力学(CFD)と離散要素法(DEM)を結合した計算モデルである土壌侵食分析のための現在のツールを前進させるために有望である。層流流体流のための種々の数学的形式は,公表されている文献で記録し,商用およびオープンソースソフトウェアに実装されている結合CFD-DEMモデルのための存在それらの各々はある物理仮定と対応する数学的処理に基づいている。は,これら外見的に異なる数学的定式化に基づくCFD-DEMモデルの結果の直接比較しなかったが,これは研究者は,適切なシミュレーションツールを選択するのに役立つであろう。本研究では,以前のモデリング研究で使用した数学的フォーマットの三つの最も一般的なタイプに基づく連成CFD-DEMモデルを実装した。種々のCFD-DEMモデルの結果は,最初に流体中の粒子の自由沈降をシミュレーションの結果を比較することにより検証した。層流方程式を用いた管内流内の非粘性土の表面侵食をシミュレートするモデルを比較するように設計されている事例研究。比較は,比較的粗い粒子-流体システムのための,三つのモデルの差が無視できることを示した。高密度粒子-流体系では,三種類の数学形式を用いたシミュレーションは,異なる結果を予測することができる(解析シミュレーション事例研究のための粒子抗力における流体速度で10%と20%)。この事例研究の結果は,三CFD-DEMモデルを工学的視点からの土壌侵食のシミュレーションのための同等の結果を達成したことを示しているが,その基礎となる物理仮定に起因する,これらのモデル間の違いは,適切なシミュレーションモデルを選択するだけでなく,異なるモデルからの結果を比較することには記憶に留めておかなければならない。Copyright 2017 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

シソーラス用語： モデリング ,  計算流体力学 ,  事例研究 ,  流速 ,  シミュレーションモデル ,  管内流 ,  層流 ,  洗掘 ,  *モデル ,  シミュレーション ,  計算モデル ,  相互作用 ,  土壌侵食 ,  抗力
準シソーラス用語： 離散要素法 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： 計算流体力学(CFD) ,  離散要素法(DEM) ,  CFD-DEM ,  土壌侵食 ,  土壌侵食の地質工学 ,  流体-固体相互作用

分類 (1件)： 不均質流  (BC02060J)

タイトルに関連する用語 (4件)： 土壌表面 ,  侵食 ,  タイプ ,  モデル