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J-GLOBAL ID：201802268114515708   整理番号：18A0130787

計算流体力学と離散要素法を用いた海底パイプライン周辺の洗掘の数値シミュレーション【Powered by NICT】

Numerical simulation of scour around a submarine pipeline using computational fluid dynamics and discrete element method

著者 (4件)： Yang Jiecheng (Centre for Offshore Research and Engineering, Department of Civil and Environmental Engineering, National University of Singapore, 1 Engineering Drive 2, Singapore 117576, Singapore) ,  Low Ying Min (Centre for Offshore Research and Engineering, Department of Civil and Environmental Engineering, National University of Singapore, 1 Engineering Drive 2, Singapore 117576, Singapore) ,  Lee Cheng-Hsien (Department of Water Resources and Environmental Engineering, Tamkang University, New Taipei City, 25137, Taiwan) ,  Chiew Yee-Meng (School of Civil & Environmental Engineering, Nanyang Technological University, Singapore)
資料名： Applied Mathematical Modelling  (Applied Mathematical Modelling)
巻： 55  ページ： 400-416  発行年： 2018年 
JST資料番号： H0624A  ISSN： 0307-904X  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 海底パイプライン下の洗掘は,構造欠陥につながる可能性があり,洗掘機構の良好な理解が重要である。種々の数値的方法は,洗掘をシミュレートするために提案されているが,ポテンシャル流理論と単相および2相乱流モデルを用いた。しかし,これらの数値法は,較正された経験的パラメータへの依存のような限界があり,詳細な情報を提供した。パイプライン周辺の洗掘をシミュレートするために結合計算流体力学離散要素法(CFD DEM)モデルの使用を研究した。本研究の新規性は,詳細な情報を抽出し,洗掘過程の根底にある機構の現在の理解を増強する新しい知見をもたらすCFD-DEMを使用することである。シミュレートした洗掘発達と河床形状は公表された実験結果とよく一致することが分かった。詳細な結果は流体速度と流体圧力,粒子運動と速度,粒子に作用する流体力および粒子間力の輪郭を含んでいる。堆積物輸送速度は,各単一粒子の速度を用いて計算した。掃流砂層の定量分析も実施した。数値結果は,三つの洗掘段階洗掘,トンネル侵食,および下流側伴流侵食の開始を明らかにした。粒子速度と力の分布は,トンネル侵食段階で,粒子の運動と粒子-粒子相互作用力は特に強い,粒子間相互作用を説明できない,単相モデルは不十分であるかもしれないことを示唆した。流体圧力輪郭は明確な圧力勾配を示した。気圧傾度力を計算し,洗掘とトンネル侵食の開始に対する抵抗力と同程度であることが分かった。しかし,下流側伴流浸食に対する,抗力は粒子運動の支配的機構であることを示した。Copyright 2018 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

シソーラス用語： 乱流モデル ,  *海底パイプライン ,  ポテンシャル流 ,  *シミュレーション ,  抗力 ,  流速 ,  粒子速度 ,  伴流 ,  *流体力 ,  浸食 ,  *洗掘 ,  *計算流体力学
準シソーラス用語： 粒子間相互作用 ,  粒子運動 ,  *数値シミュレーション ,  *離散要素法 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 洗掘 ,  堆積物輸送 ,  CFD ,  離散要素法 ,  海底パイプライン

分類 (1件)： 不均質流  (BC02060J)

タイトルに関連する用語 (6件)： 計算流体力学 ,  離散要素法 ,  海底パイプライン ,  周辺 ,  洗掘 ,  数値シミュレーション