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複雑な地形・地物上の風況予測に関する数値解析システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 10555336
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 航空宇宙工学
研究機関九州大学

研究代表者

大屋 裕二  九州大学, 応用力学研究所, 教授 (00150524)

研究分担者 内田 孝紀  九州大学, 応用力学研究所, 助手 (90325481)
烏谷 隆  九州大学, 応用力学研究所, 助教授 (30150527)
大場 良二  三菱重工業(株), 長崎研究所・流体研究室, 主査(研究職)
研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
6,300千円 (直接経費: 6,300千円)
2000年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1999年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1998年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
キーワード風環境 / CFD / 格子形成 / 大気乱流 / 風洞実験 / 複雑地形 / 局所地形 / 大気境界層 / 流入条件 / 格子生成 / 変数配置 / 大気流れ
研究概要

本研究の目的は,わが国の多様性に富む地形とその周辺地域における風況場と風環境を精度良く予測評価することである.このため一連の風環境数値解析システムを開発し,また同時に大型風洞および温度成層風洞を用いた実験研究を行ってきた.得られた成果は以下に示す通りである.数値解析に関しては,
1)様々な複雑地形,複数の構造物および建築物周辺の風況場に対して,効率的で扱い易い計算格子生成方を開発した.矩形格子近似法によるこの方法は数値地図データを併用すると容易に計算格子が生成可能である.
2)高いレイノルズ数の乱流場を計算できる高精度な乱流モデル(特にLES)を開発した.様々なサブグリッドモデルを試用し,ダイナミックSGSモデルの有用性を確認した.
3)大気の成層性が風況場に及ぼす影響を検討するため,浮力の効果を取り入れた成層流計算のための計算プログラムを開発した.
4)これらのプログラムを統合し,様々な地形周辺の風況場と風環境に柔軟に対応できる数値解析システムをほぼ完成することができた.しかし,地面境界条件など,適切な境界条件をどう扱うかが課題である.風洞実験研究に関して
5)大型風洞を用いて地形モデルを風洞測定部に設置し,地形周辺風況場の乱流特性を調べた.
6)温度成層風洞を用いて大気の成層性が地形周辺流れに及ぼす影響を調べた.すなわち,日中の対流境界層,夜間の安定境界層の特徴的な流れパターンを抽出できた.

報告書

(4件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] 内田孝紀,大屋裕二: "一般曲線座標系・コロケート格子を用いた複雑地形上の安定成層流に関する風況予測"風工学シンポジウム論文集. 15. 131-136 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Ohya and T.Uchida: "Wind tunnel study and DNS of stable boundary layers and convective boundary layers in the atmosphere"Proc.of the first international symposium on turbulence and shear flow, Santa Barbara. 589-594 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 内田孝紀,大屋裕二: "安定成層場で地形効果により発生する局地強風の数値的検討"応用力学論文集. 2. 308-320 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Uchida, Y.Ohya: "Numerical simulation of atmospheric flow over complex terrain"J.Wind Eng.Ind.Aerodyn.. 81. 283-293 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 内田孝紀,大屋裕二: "局地的風況予測に対するLESの適用"風工学シンポジウム論文集. 16. 59-64 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 内田孝紀,大屋裕二: "ラージ・エディ・シミュレーションによる局地的風況予測モデルの評価"九州大学応用力学研究所所報. 120. 29-34 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Uhida, Y.Ohta: "Prediction of wind systems for stably stratified flows over complex terrain using a generalized coordinate system based on a collocated grid"Proc.15th national symposium of wind engineering (in Japanese). 131-136 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Ohya and T.Uchida: "Wind tunnel study and DNS of stable boundary layers and convective bundary layers in the atmosphere"Proc.of the first international symposium on turbulence and shear flow, Santa Barbara. 589-594 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Uchida, Y.Ohya: "Numerical study of topoghraphically-induced local severe winds in stably stratified fluid (in Japanese)"J.Applied Mechanics. Vol.2. 309-320 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Uchida, Y.Ohya: "Numerical simulation of atmospheric flow over complex terrain"J.Wind.Eng.Ind.Aerodyn.. 81. 283-293 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Uchida, Y.Ohya: "Application of a large-eddy simulation to wind system predictions over complex terrain (in Japanese)"Proc.16th national symposium of wind engineering. 59-64 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 内田孝紀,大屋裕二: "丘陵地形を過ぎる安定成層流の2次元数値シミュレーション-格子分解能と数値計算法の影響について-"応用力学論文集. 3. 729-736 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 内田孝紀,大屋裕二: "風工学における数値シミュレーションのための流入変動風の生成法に関する研究 その1.一定圧力勾配により駆動される十分に発達した境界層流のLES"九州大学応用力学研究所所報. 119. 75-81 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 内田孝紀,大屋裕二: "局地的風況予測に対するLESの適用"第16回風工学シンポジウム論文集. 59-64 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 内田孝紀,大屋裕二: "ラージ・エディ・シミュレーションによる局地的風況予測モデルの評価"九州大学応用力学研究所所報. 120. 29-34 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Ohya,T.Uchida: "Wind tunnel study and DNS of stable boundary layers and convective boundary layers in the atmosphere"Proc.of the first int.symp.on turbulence and shear flow,Santa Barbara. 589-594 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] R.Ohba,T.Hara,S.Nakamura Y.Ohya,T.Uchida: "Gas diffusion over isolated hill under neutral,stable and unstable conditions,"Euromech colloquium on wind tunnel modelling of dispersion in environmental flows,Prague.. 34-40 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 内田孝紀,大屋裕二: "安定成層場で地形効果により発生する局地強風の数値的検討"応用力学論文集. 2. 583-592 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 内田孝紀,大屋裕二: "有限流路内の2次元丘陵地形を過ぎる安定成層流の非定常性-第2報 地面上に滑り無し条件を課した場合-"日本流体力学会誌 ながれ. 18・5. 308-320 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 大屋裕二: "数値地図を利用した複雑地形まわりの流れの数値シミュレーション" 測量. 7. 27-30 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T. Uchida, Y. Ohya: "Numerical Simulation of Atmospheric Flow over Complex Terrain" Proc. Of International Workshop on CFD for Wind Climate in Cities, Hayama. 229-238 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 内田孝紀,大屋裕二: "差分法における幾つかの知見" 九州大学応用力学研究所所報. 84. 29-43 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] R. Ohba, Y. Shao A. Kouchi: "A Wind Tunnel and Numerical Investigation of Turbulent Dispersion in Coastal Atmospheric Boundary Layers" Boundary-Layer Meteorology. 87・2. 255-273 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] A. Kouch, R. Ohba Y. Shao: "Gas Diffusion in Convection Layer near Coastal Region" Proc. of Intl Workshop on CFD for Wind Climate in Cities. 145-152 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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