内部境界層形成の初期段階における大気拡散過程の研究

• Project/Area Number: 05680450
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Environmental dynamic analysis
• Research Institution: University of Miyazaki
• Principal Investigator: 大倉 光志 宮崎大学, 工学部, 助教授 (30040976)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宮城 弘守 宮崎大学, 工学部, 助手 (90219741) ; 西 亮 宮崎大学, 工学部, 教授 (70081263)
• Project Period (FY): 1993
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1993)
• Budget Amount: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000); Fiscal Year 1993: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
• Keywords: 内部境界層 / 大気拡散 / 大気汚染 / 乱流風洞 / パフ・フュミゲーションモデル / 風速場 / 乱流

Research Abstract

本研究の目的は、沿岸部での内部境界層の形成過程やその中での汚染物の拡散過程について風洞実験と数値シミュレーションの手法で検討を加えることである。平成5年度の研究実績は以下の通りである。
1.本研究に用いるために開発中の乱流風洞の特性がかなり明らかになった。
(1)2次元乱流風洞は0.18^m×0.18^mの断面を持つ送風機を縦に11個並べたもので、測定部は0.18^m×1.2^m×3.3^mである。送風機を個々にパソコンで制御することにより、流れ方向の任意の風速について、平均風速、乱流強度、渦のスケール、パワースペクトル等の乱流パラメータの種々の組み合わせを作りだすことができた。また、渦のスケール以外の乱流パラメータをその目標設定値に近づけることができた。鉛直方向の乱流パラメータについては、目標設定値の再現には乱れ発生装置の改善が必要であ。これは今後の課題である。これらの成果の一部は日本流体力学会誌(13巻、1994年)に発表した。
(2)3次元乱流風洞は2次元のものを横に6列配置したもので、測定部は1.0^m×1.0^m×5.0^mである。一様流、また直線分布、境界層分布、パラボラ分布の剪断流など様々な3次元の定常流を任意に作りだすことができた。それらの流れの中で乱流パラメータについては、現在鋭意実験中である。
(3)今後は、まず風洞内に地形モデルを入れ、その周りの乱流パラメータの特性を明らかにする予定である。
2.汚染物質の移流・拡散過程の数値シミュレーションに必要な3次元風速場の推定モデルを開発した
(1)内部境界層内での汚染物の拡散過程に適用できるパフ・フュミゲーションモデルをすでに開発している。
(2)今回は、このモデルに必要な3次元風速場を推定するモデルを開発し、そのモデルによる計算値と実測値を比較検討し、このモデルが低層では十分有効であることを確認した。

Research Products

• [Publications] 西 亮: "大気乱流シュミレーション用風洞の開発研究" 日本流体力学会誌. 13. 29-30 (1994)