パラメータ設定
プリセット
上流水深 y₁
0.20 m
上流流速 v₁
4.00 m/s
水路幅 b
1.00 m
水路勾配
Fr₁ が自動計算されます。
Fr₁ > 1 で跳水が発生します。
Fr₁ > 1 で跳水が発生します。
—
Fr₁ 上流フルード数
—
Fr₂ 下流フルード数
—
y₂/y₁ 共役水深比
—
ΔE エネルギー損失 [m]
—
効率 E₂/E₁ [%]
—
y₂ 下流水深 [m]
理論式
矩形断面開水路のベランジェ（Bélanger）跳水方程式：
$$y_2 = \frac{y_1}{2}\!\left(\sqrt{1+8Fr_1^2}-1\right)$$フルード数：$Fr_1 = \dfrac{v_1}{\sqrt{g\,y_1}}$
エネルギー損失：$\Delta E = \dfrac{(y_2-y_1)^3}{4\,y_1\,y_2}$
跳水効率：$\eta = E_2/E_1$， $E = y + \dfrac{V^2}{2g}$
跳水長さ推定：$L_j \approx 6\,y_2$
CAE連携： 跳水現象はダム減勢工・消波ブロック・スピルウェイの設計で重要。CFD（OpenFOAM/Fluent）では VOF 法で自由表面を追跡し、乱流モデル（k-ε）と組み合わせてエネルギー散逸を評価します。