2011 Fiscal Year Annual Research Report
減速する鉛直プロファイル・捩れた風向を考慮した都市街区による海風冷熱消費構造
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21360283
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| Research Institution | Tokyo Polytechnic University |
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Principal Investigator |
義江 龍一郎 東京工芸大学, 工学部, 教授 (60386901)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
白澤 多一 大妻女子大学, 社会情報学部, 助教 (40423420)
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| Keywords | ヒートアイランド / 風の道 / 鉛直プロファイル / メソスケールモデル / CFD |
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| Research Abstract |
1.領域気象モデルWRFによる風速鉛直プロファイルや風速・風向の発生頻度の再現精度の検証
前年度に引き続き、WRFによる計算結果をドップラーソーダやドップラーライダーによる観測結果と比較した。WRFによる風速の鉛直プロファイルや風速・風向の発生頻度の計算結果は観測結果と極めてよく一致した。WRFは都市のヒートアイランドや風環境を予測するための有力な手段であることが明らかとなった。
2.都市表面から大気への対流熱伝達率の一般化
建蔽率、容積率、建物高さのばらつきといった都市形態を表すパラメータ、レイノルズ数(風速やスケールを表すパラメータ)、リチャードソン数(大気安定度を表すパラメータ)を様々に変化させた低Re数モデルによるCFD解析結果に基づき、建物屋根面、壁面、地面から都市キャノピー内空気への対流熱伝達率を調査した。この調査結果をまとめ、都市形態、レイノルズ数、リチャードソン数をパラメータとし、これらの関数として対流熱伝達率を一般的に表す関数式を作成した。この式をWRFの都市キャノピーモデルに組み込めば、より精度の高いヒートアイランド予測が可能となる。
3.都市街区内の弱風域を対象とした非等温流れ場の風洞実験とLarge Eddy Simulation(LES)
都市街区内を対象とした汚染物質拡散、熱拡散に関する風洞実験と非等温LES解析を行い両者の比較検討を行った。LESによる計算結果は、従来のRANSモデルによる計算結果と比べると、都市キャノピー内の(特に人間にとって重要な地表付近での)汚染物質濃度や気温を格段に精度よく予測できることが明らかとなった。非等温LESに関しては流入境界条件となる流入変動風(風速変動および温度変動)の作成方法もいくつか検討し、妥当かつ実用的な方法を見出した。これらの結果は、今後の非等温LESの実用化に大きく貢献するものと考えられる。
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Research Products
(24 results)
