2008 Fiscal Year Annual Research Report
都市キャノピー3次元流れ計測システムの開発と乱流相似理論への応用
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18360234
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
神田 学 Tokyo Institute of Technology, 大学院・理工学研究科, 准教授 (90234161)
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| Keywords | 乱流構造 / 可視化 / 屋外計測 / 都市 / 高解像度 / 長時間 |
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| Research Abstract |
2年間の研究成果を踏まえ、3次元微細流れの影響を考慮した都市境界層の修正乱流相似理論の提案を行うべく、フラックス・3次元微細流れの同期観測結果とLES-CITYによる数値実験結果から得られた各種無次元乱流統計量を既存の乱流相似理論と比較した。
(1) 準実屋外スケールモデルにおけるPIV計測と壁面加熱実験
中立時と壁面加熱時の流れ場およびフラックスを、本課題で開発した屋外PIV計測を用いて詳細に比較検討することにより、フルード数のようなバルクな安定度パラメータを同じとしても、加熱される壁面の相対的位置の違いにより、キャノピー層内の流れ場及び上空大気へのフラックスが変化する事が明瞭に見いだされた。
(2) LES-CITYによる補足数値実験
上記のPIV計測で得られた発見を検証すべく、LESモデルを用いた詳細な数値検証実験を行った。その結果、加熱位置による乱流場への影響が再現された。
年度当初の計画では、通常のモーニンオブコフ大気安定度指標の他に、冷気沈降や加熱上昇流の強さと言ったキャノピー微細流れを特徴づける直接的物理量(=キャノピー流れ特性量)を導入して乱流相似理論の修正を行う必要があると考えていたが、加熱位置による乱流場への影響は、結果としてキャノピー構成面の表面温度の違いに反映されるため、キャノピー面温度が正しく計測されれば、通常の熱流体力学的な乱流相似理論の拡張適用で取り扱える事がわかった。
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Research Products
(15 results)
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[Presentation] PIV Application to Turbulence Statistics within and above an Outdoor Urban Scale Model2008
Author(s)
Takimoto, H., Moriwaki, R., Tsukuni, M., Kobayashi, K., Kanda, M
Organizer
The 4th International Conference on Advances in Wind and Structures Environment, American Meteorological Society
Place of Presentation
Jeju, South Korea
Year and Date
20080529-20080531
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