PIVを用いた漏水中の管路流れの可視化および計測
近年，農業用菅水路の漏水検知法として，管内部にロボットを投入し，漏水部から発する音や漏水による管内の圧力変化を検出する方法が開発され, 漏水検知の精度向上が図られている。しかしながら，これらの方法は管径や管内圧力の大小によって適用の限界があり，また，漏水中の管路流れの本質を解明し，その特性を考慮した上で開発されていないのが現状である．そこで，新たな漏水検知法の開発を目指し，粒子画像流速測定法（PIV）を用いて，漏水中の管路において特に漏水の影響が大きいと考えられる漏水部下流側の流れを可視化し，計測を行った．計測には透明なアクリル管を用いて，漏水量を一定にしながら異なる流量で実験を行い，漏水部下...
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| Published in | 可視化情報学会論文集 Vol. 38; no. 9; pp. 36 - 44 |
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| Main Authors | , , , , |
| Format | Journal Article |
| Language | Japanese |
| Published |
社団法人 可視化情報学会
2018
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| Subjects | |
| Online Access | Get full text |
Cover
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| Abstract | 近年，農業用菅水路の漏水検知法として，管内部にロボットを投入し，漏水部から発する音や漏水による管内の圧力変化を検出する方法が開発され, 漏水検知の精度向上が図られている。しかしながら，これらの方法は管径や管内圧力の大小によって適用の限界があり，また，漏水中の管路流れの本質を解明し，その特性を考慮した上で開発されていないのが現状である．そこで，新たな漏水検知法の開発を目指し，粒子画像流速測定法（PIV）を用いて，漏水中の管路において特に漏水の影響が大きいと考えられる漏水部下流側の流れを可視化し，計測を行った．計測には透明なアクリル管を用いて，漏水量を一定にしながら異なる流量で実験を行い，漏水部下流側の流れ特性を調査した．その結果，管路内のレイノルズ数が小さい，すなわち漏水比が大きいほど漏水部直下部では流速分布の偏りは大きくなるが，漏水部から1m離れた地点では流速分布の偏りが漏水がない場合の元の状態へとより近づくという知見が得られた． |
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| AbstractList | 近年，農業用菅水路の漏水検知法として，管内部にロボットを投入し，漏水部から発する音や漏水による管内の圧力変化を検出する方法が開発され, 漏水検知の精度向上が図られている。しかしながら，これらの方法は管径や管内圧力の大小によって適用の限界があり，また，漏水中の管路流れの本質を解明し，その特性を考慮した上で開発されていないのが現状である．そこで，新たな漏水検知法の開発を目指し，粒子画像流速測定法（PIV）を用いて，漏水中の管路において特に漏水の影響が大きいと考えられる漏水部下流側の流れを可視化し，計測を行った．計測には透明なアクリル管を用いて，漏水量を一定にしながら異なる流量で実験を行い，漏水部下流側の流れ特性を調査した．その結果，管路内のレイノルズ数が小さい，すなわち漏水比が大きいほど漏水部直下部では流速分布の偏りは大きくなるが，漏水部から1m離れた地点では流速分布の偏りが漏水がない場合の元の状態へとより近づくという知見が得られた． |
| Author | 久保, 成隆 浅田, 洋平 木村, 匡臣 安瀬地, 一作 飯田, 俊彰 |
| Author_xml | – sequence: 1 fullname: 浅田, 洋平 organization: 東京大学大学院農学生命科学研究科 – sequence: 2 fullname: 木村, 匡臣 organization: 東京大学大学院農学生命科学研究科 – sequence: 3 fullname: 安瀬地, 一作 organization: 農業・食品産業技術総合研究機構 農村工学研究部門 – sequence: 4 fullname: 飯田, 俊彰 organization: 東京大学大学院農学生命科学研究科 – sequence: 5 fullname: 久保, 成隆 organization: 東京大学大学院農学生命科学研究科 |
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| ContentType | Journal Article |
| Copyright | 2018 社団法人 可視化情報学会 |
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| DOI | 10.3154/tvsj.38.36 |
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| Discipline | Mathematics |
| EISSN | 1346-5260 |
| EndPage | 44 |
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| Issue | 9 |
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| PublicationCentury | 2000 |
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| PublicationDecade | 2010 |
| PublicationTitle | 可視化情報学会論文集 |
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| PublicationYear | 2018 |
| Publisher | 社団法人 可視化情報学会 |
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| References | 6) 山口隆平，工藤奨，天谷英昭，重田雅也，早瀬敏幸 (2002) ： 直角分岐管の分岐点回りの流れ構造と枝管内流れの周期振動発生，日本機械学会論文集（B編），Vol.68, No.671, pp.182-187. 11) 可視化情報学会編 (2002) ： PIVハンドブック，（株）森北出版，pp.26-28, 30-33, 308. 9) 農林水産省農村振興局整備部設計課 (2009) ： 土地改良事業計画設計基準及び運用・解説，設計「パイプライン」，pp.144-156, (社)農業農村工学会. 4) 山口隆平，真島健志，増井秀行，高橋泰典 (1997) ： 直角分岐管の分岐点回りの壁せん断応力と枝管内流れの変動，日本機械学会論文集（B編），Vol.63, No.608, pp.72-79. 12) 大川原真一 (1998) ： 粒子画像流速計測法（PIV）の工学的基礎～原理およびトレーサ粒子の選定～，日本バイオレオロジー学会誌（B&R），Vol.12, No.3, pp.4-6. 7) 土志田卓，三上秀人，三國恒文，御法川学 (2016) ： 空調設備におけるCFDを用いた流体音解析に関する研究（第1報）CFDによる分岐管・合流管の流れ解析，空気調和・衛生工学会大会学術講演論文集，Vol.10, pp.145-148. 10) 水谷夏樹，鈴木武 (2005) ： 波動場計測における可視化技術について，国土技術政策総合研究所資料，No.259, pp.2-5. 2) 大野信之 ： ストックマネジメント 新技術 球体式管水路漏水調査機器スマートボール，JAGREE 79, pp.51-54. 5) 是松大樹，奈良橋英樹，生井智章，藤井亀，早瀬敏幸，山口隆平 (2008) ： 直角二連分岐枝管内流れの振動発生の実験的研究，日本機械学会論文集（B編），Vol.74, No.738, pp.26-31. 8) （株）カトウ光研 (2014) ： FlowExpert 2D User’s Manual. 3) Dimitris Chatzigeorgiou, Kamal Youcef-Toumi, and Rached Ben Mansour (2015) : Design of a Novel In-Pipe Reliable Leak Detector, IEEE/ASME, TRANSACTIONS ON MECHATRONICS, vol.20, No.2, pp.824-833. 1) 農村振興局 (2009) ： 「農業水利施設の機能保全の手引き」−パイプライン編−の策定について，pp.8-9. 13) 福本康秀 (2005) ： 渦度の運動学と力学，ながれ，No.24, pp.207-209. 14) 島田正志 (2008) : 水理学 流れ学の基礎と応用，東京大学出版会，pp.134-138. |
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| SourceID | jstage |
| SourceType | Publisher |
| StartPage | 36 |
| SubjectTerms | Measurement of water flow in pipeline PIV Water leakage |
| Title | PIVを用いた漏水中の管路流れの可視化および計測 |
| URI | https://www.jstage.jst.go.jp/article/tvsj/38/9/38_36/_article/-char/ja |
| Volume | 38 |
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| ispartofPNX | 可視化情報学会論文集, 2018, Vol.38(9), pp.36-44 |
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