2012 Fiscal Year Annual Research Report
震災特区の大気環境改善と風力発電の適切な普及に資する狭域数値風況予測技術の開発
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24310120
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
内田 孝紀 九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (90325481)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 震災特区 / 大気環境 / 風力発電 / 狭域数値風況予測 |
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| Research Abstract |
現在,市街地や複雑地形の形状を3次元デジタルデータとして取得し,数値流体シミュレーション(CFD)の入力データとして利用するには多大な労力が必要である.そこで,一般的に入手可能な既存の3次元デジタルデータを取り込む手法をGIS技術と相互連携することにより開発した.さらに,最近無償で公開されつつある種々の日本を含む海外の標高データ(例えば,SRTM標高データなど)などの特殊なフォーマットからなるデータの自動変換技術も検討した.その結果,世界中の風況シミュレーションが可能になった.
浮力の効果,すなわち,種々の大気安定度(不安定時,安定時等)へ適用可能とし,汎用性とロバスト性に優れた最新の乱流モデルの開発と導入,流入気流条件,境界条件,地面境界条件などの精緻化を行った.大気汚染物質として放出された化学物質の空気との比重を考慮した拡散モデルの開発を行い,単純な地形や実在都市域を対象にした計算を行った.汎用的なデスクトップPC1台で迅速に動作させるため,GPGPU対応のチューニングを施し,計算時間の短縮化を図った.同時に,マルチコアCPUでの高速な実行を可能にするチューニングも施した.以上の結果,スーパーコンピュータ並みの計算速度の高速化に成功した.
流体シミュレーション(CFD)から出力される各計算値(格子点)に緯度・経度などの位置情報を付加させ,一義的に決まる場所(地図上)に即座に重ね合わせることに成功した.その結果,流体シミュレーション(CFD)の結果をGoogle Earth上に重ね合わせることに成功した.
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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
研究開始時に計画していた開発項目はほぼすべて完了できたので.
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究では,従来の風力資源マップ(空間解像度500m)に比べて格段に高い空間解像度の風力資源マップ(空間解像度10m)を作成し,提案する予定である.また,ここで得られた風力資源マップに基づいて,風車の立地点および年間発電電力量(Kwh)や設備利用率(%)などの経済的インパクトを提示する.
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