堆砂防除に関する土砂水理学的研究.第10報 : 渦動管排砂工におけるair-tunnelの発生
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概要
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On the problems in the application of vortex tube sand trap to the natural flushing works in reservoirs and settling basins is the occurrence of air-tunnel in the vortex flow tube. Followings are the results of the experiment on the air-tunnel phenomenon which is a cylindrical space generated from the outlet of flushing tube along the center axis : 1) The velocity, v_t, of spiral flow at the outlet of vortex tube, is expressed by the equations, v_t=kv_o and k=e (cosh L_1)^f, where v_o is inlet velocity of water flow from the slit of vortex flow tube, L_1 is length of vortex flow tube, and constants e and f have linear relations with relative width of slit, b/D (b is width of slit, and D is diameter of vortex flow tube); 2) Air-tunnel seems to be generated at the outlet of flushing tube under the condition, v_t/4>u^2_x/2,in which u_x is the flow velocity along the axis of the tube; 3) The design conditions under which air-tunnel does not occur in a vortex tube sand trap are expressed by an equation, αA/b<L_1,where A is cross sectional area of vortex flow tube, and α is 3.5 when the tube is laid on in the longitudinal direction and when control gate is not set in a flushing tube as in the case of this experment. According to the above results of experiment, it will be possible to design a suitable and safe vortex tube sand trap which prevent the occurrence of air-tunnel, especially by selecting a suitable width of slit, b, and length of vortex flow tube, L_1,compared with the area, A, of cross section of the tube.
- 神戸大学の論文
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