平面に直立する有限長円柱群のくし型列状配置による流れの減速機能の解明

• Project/Area Number: 07650214
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Fluid engineering
• Research Institution: University of Miyazaki
• Principal Investigator: 平野 公孝 宮崎大学, 工学部, 教授 (40094081)
• Project Period (FY): 1995
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1995)
• Budget Amount: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000); Fiscal Year 1995: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
• Keywords: 植生流体力学 / キャノピ-流れ / 有限長円柱群 / 速度場計測 / エネルギー減衰 / 乱れ構造 / 海岸林 / くし型列状伐採

Research Abstract

本年度の研究では,複雑な特性を示す海岸林を平面上に直立する有限長円柱群から成るキャノピ-流れとして近似化し,このキャノピ-まわりの流れ下流の乱れ構造を明らかにするために風洞実験を行った.モデルとして,樹木伐採を表す円柱群のくし型配列と伐採のない連続配置を対象とした.
・樹冠部上方の流れ及びキャノピ-下流域の流れの平均測度は,連続配置及びくし型配置等のキャノピ-配置によらずほぼ同じ分布となっている.特に,キャノピ-樹冠部上方における流れのはく離せん断層の成長が明瞭に捉えられている.
・キャノピ-下流の気流の乱れ度の分布を測定し,その特徴を明らかにした.特に,モデル下流の高さ方向の乱れ度分布は,樹冠部下側境界,同じく樹冠部上側,及び樹冠部上方の三ヵ所で乱れ強さのピークを持つなど複雑な構造となっている.全体として連続配置に比して,くし型配置での乱れは全体的に強くなっており,エネルギー減衰効果が弱められている.
・流れの乱れ成分のパワースペクトルの解析より,樹冠部上部では比較的高い周波数の卓越成分が観測され,この卓越成分は樹冠部下流直後の狭い領域でのみ認められた.更に,キャノピ-下流領域では,より低周波数を持つ乱れの卓越成分が観測され,渦の合体が進んでいることが示された.