2019 Fiscal Year Research-status Report
都市街区内の風の揺らぎのメカニズムとガス拡散挙動の解明
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18K04471
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
道岡 武信 近畿大学, 理工学部, 准教授 (20371370)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 乱流 / 数値シミュレーション / 大気拡散 / 街区 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
都市街区内には風の揺らぎ（低周波数の乱流変動）が存在することが明らかにされている。この風の揺らぎは都市内の汚染物質拡散に大きな影響を与える可能性があるものの、その発生メカニズムおよび構造はよくわかっていない。本研究題目では、都市街区を対象に、数値シミュレーションにより風の揺らぎの構造およびその発生メカニズムを解明することを目的とする。令和元年度の実施概要は以下の通りである。
昨年度に理想的な立方体ブロックで正方配列された都市街区を対象にラージ・エディ・シミュレーションを実施したところ、低周波数の乱流変動（風の揺らぎ）が発生することが明らかになった。そこで、ブロック高さを2倍にしたものと立方体ブロック間の距離を半分にしたものを対象に数値シミュレーションを実施した。ブロック高さを２倍にした場合でも、立方体ブロックと同様に低周波数の乱流変動が観察されたが、その運動は立方体ブロックの時は2.0～4.5秒程度の周期であったが、ブロック高さが２倍の場合 1.5～2.0秒程度の周期となり、周期が少し小さくなった。また、立方体ブロック間の距離を半分にした場合、低周波の運動はみられなかった。このように、ブロックの高さや配置距離によって低周波数の乱流変動が影響を受けていることが分かったものの、その物理的なメカニズムは今後の検討課題である。
また、実在都市の気流を対象として数値シミュレーションを実施し、理想的な街区で発生した低周波数の乱流変動が見られるかを検討した結果、今回対象とした実在都市では発生しない可能性が高いことがわかった。ただし、建物配置に依存している可能性があるため、隣接する建物を削除する等条件を変更して低周波数の乱流変動の発生の有無を検討することが今後の課題である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は計画通りに、理想的な街区においてブロック高さやブロック距離が低速の乱流変動に及ぼす影響を明らかにするための詳細数値シミュレーションを実行することができた。また、実在都市を対象に理想的な街区で発生した低周波数の乱流変動が観察されるかを検討することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度の研究は実施計画通りに、
(1)理想的な街区においてブロック高さやブロック距離を変更した数値シミュレーション結果より、低周波数の乱流変動の構造およびその発生メカニズムを解明する。
(2)実在の都市内の汚染物質拡散を対象に数値シミュレーションを実施し、風の揺らぎが汚染物質拡散に及ぼす影響を検討する。
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| Causes of Carryover |
（理由）論文投稿するための英文校閲や投稿・掲載費用を確保していたが、データ解析に必要以上の時間を要したため、それらの予算を次年度に繰り越す。
（使用計画）データ可視化用PC、国内・国際学会参加費、英文校閲費用、ハードディスクなどの購入に使用する予定である。
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