風による雪の輸送・堆積とそれによって形成される積雪環境の総合的数値予測手法の開発

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08650706
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Niigata Institute of Technology
• Principal Investigator: 持田 灯 新潟工科大学, 工学部, 助教授 (00183658)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 富永 禎秀 新潟工科大学, 工学部, 助手 (00278079) ; 深澤 大輔 新潟工科大学, 工学部, 教授 (40113401)
• Keywords: 積雪 / 市街地環境 / 放射 / 対流 / 数値シミュレーション / 風による輸送

Research Abstract

本研究は、風による雪の輸送・堆積の数値予測法を開発するとともに、積雪によって影響を受ける屋外の放射・対流場を「積雪環境」と捉え、これを数値解析で総合的に予測・評価する手法を構築しようとするものである。研究期間は2ヶ年を予定している。初年度の成果は以下の通りである。
1 風による雪の運搬・堆積に関する風洞実験・実測
風洞実験を実施するための計測・可視化システムの構築ならびに実験の相似条件の検討を行った。また、冬期には栃尾市において実測を行い、各種気象条件における建物内外の温熱環境や雪の堆積高さ等に関するデータを採取し、現在、分析を加えている所である。
2 積雪時の市街地における対流・放射熱移動解析プログラムの作成
申請者らが夏季の温熱環境予測用に作成した複雑空間の対流・放射連成シミュレーション用のプログラムに、積雪時の地表面の熱収支モデルを組み込み、積雪時の外部空間の温熱環境の数値解析用のプログラムを開発した。このプログラムを用いて、「積雪環境」に関与すると思われる種々のパラメータの影響を現在検討中である。本年度は対流計算には標準k-εモデルを用いたが、来年度は申請者等が既に開発済みの浮力の影響を組み込んだ改良型k-εモデルを組み込み、予測精度の改善をめざす予定である。
以上の成果を基に、来年度は、
1)風洞実験による雪の輸送・堆積に関するデータの蓄積とこれに基づく数値モデルの検証
2)雪の輸送・堆積と対流・放射熱移動の総合的数値予測の開発
3)これに基づく系統的数値実験の実施
を行い、寒冷多雪地帯の市街地環境設計のために有用な形にまとめたいと考えている。

Research Products

• [Publications] 持田 灯: "都市の土地利用と気候変化" 第2回複雑乱流場の熱輸送シンポジウム. 45-52 (1997)
• [Publications] 富永 禎秀: "日射気温の影響を考慮した寒冷地の屋外環境評価に関する研究" 日本建築学会北陸支部研究報告集. 40号(発表予定). (1997)
• [Publications] 赤林伸一: "新潟市の風環境に関する数値解析" 日本建築学会北陸支部研究報告集. 40号(発表予定). (1997)
• [Publications] 持田灯: "LES Prediction of Gas Diffusion near Builading using Dynamic Mixed SGS Model based on Composite Grid System" The Second ERCOFTAC Workshop on Direct and Large Eddy Simulation 論文集. (印刷中). (1997)