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移動竜巻の流れ場の時空間構造解明と画像による竜巻特性値同定手法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 15H04034
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 構造工学・地震工学・維持管理工学
研究機関高知大学 (2017)
徳島大学 (2015-2016)

研究代表者

野田 稔  高知大学, 教育研究部自然科学系理学部門, 教授 (30283972)

研究分担者 長尾 文明  徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 教授 (40172506)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)
2017年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2016年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2015年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
キーワード竜巻シミュレータ / 竜巻状流れ / デブリ雲 / 漏斗雲 / 強風災害 / 竜巻災害 / PIV / 移動効果 / 3D-PIV / LES / 飛散物 / 風災害 / 構造工学・地震工学 / 風工学 / 自然災害 / 減災
研究成果の概要

近年の都市近郊における竜巻被害発生の増加を鑑み、竜巻状旋回上昇流の流れ場の性状を精緻に検討するために、移動竜巻状旋回上昇流の再現を目指した移動床付マルチファン・マルチベーン式竜巻シミュレータを開発した。3D-PIVによる測定より1セル、2セル、多重渦の3種類の竜巻状旋回上昇流が安定的に生成され、移動状態も再現できることを確認した。
一方、LESで生成した竜巻状旋回上昇流の流れ場を用いて、飛散物の飛行解析を実施し、到達半径や最大接線速度等の発現頻度は正規分布に従い、超過確率に基づく衝突速度の設定が可能なことを示した。さらに、漏斗雲の形状と竜巻の強さや規模との間に一定の関係があることを明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 4件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] 竜巻状渦の平均接線風速分布について2018

    • 著者名/発表者名
      野田 稔, 八谷 実, 松浦佑樹, 長尾文明
    • 雑誌名

      日本風工学会論文集

      巻: 43 ページ: 11-18

    • NAID

      130007605222

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 竜巻状流れのスケールの飛散物の飛行特性に対する影響2016

    • 著者名/発表者名
      野田 稔, 八谷 実, 長尾文明
    • 雑誌名

      風工学シンポジウム論文集

      巻: 24 号: 0 ページ: 259-264

    • DOI

      10.14887/kazekosymp.24.0_259

    • NAID

      130005464493

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 漏斗雲の見え方と竜巻パラメータとの関係性について2016

    • 著者名/発表者名
      野田 稔, 八谷 実, 長尾文明
    • 雑誌名

      風工学シンポジウム論文集

      巻: 24 号: 0 ページ: 121-126

    • DOI

      10.14887/kazekosymp.24.0_121

    • NAID

      130005464406

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Visualization of Tornadoes by Funnel and Debris Clouds2016

    • 著者名/発表者名
      Minoru Noda, Hachiya Minoru and Fumiaki Nagao
    • 雑誌名

      Proceedings of 28th Conference on Severe Local Storms

      巻: 1 ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Visualization of Tornadoes Based on Characteristics of Funnel Clouds and Flying Debris2015

    • 著者名/発表者名
      Minoru Noda, Rikiya Okamoto, Daisuke Yamanaka, Kenji Hosoya, Fumiaki Nagao
    • 雑誌名

      Proceedings of 14th International Conference on Wind Engineering

      巻: 1 ページ: 1-10

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ムービングベルトによる移動竜巻状流れ場の計測2018

    • 著者名/発表者名
      野田 稔
    • 学会等名
      風工学研究拠点「種々の非定常竜巻流れに対応する工学的竜巻モデルの開発に向けた検討」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] LESで生成された竜巻状流れと平均接線風速分布近似式について2018

    • 著者名/発表者名
      野田 稔
    • 学会等名
      風工学研究拠点「種々の非定常竜巻流れに対応する工学的竜巻モデルの開発に向けた検討」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Statistical Characteristics of Flight of Debris in Tornado-like Vortex2018

    • 著者名/発表者名
      Minoru Noda, Minoru Hachiya, Yuki Matsuura, Fumiaki Nagao
    • 学会等名
      International Workshop on Wind-Related Disaster and Mitigation
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 移動床付マルチファン・マルチベーン式竜巻シミュレータの開発2017

    • 著者名/発表者名
      野田 稔, 沖本健吾, 長尾文明, 石田富士雄, 辻 明典
    • 学会等名
      平成29年度日本風工学会年次研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] OpenFOAM/ParaViewによる竜巻状流れの生成・可視化と飛散物シミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      野田 稔
    • 学会等名
      CAE利用技術研究会2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 竜巻状流れ場における飛散物の飛行特性について2017

    • 著者名/発表者名
      野田 稔, 八谷 実, 松浦佑樹, 長尾文明
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 移動床付マルチファン・マルチベーン式竜巻シミュレータで生成される竜巻状流れ2017

    • 著者名/発表者名
      野田 稔, 趙 昱喬, 長尾文明
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Develoipment of a Tornado Simulator with Multi-Fan, Multi-Vane and Moving Belt2017

    • 著者名/発表者名
      Minoru Noda, Fumiaki Nagao
    • 学会等名
      9th Asia-Pacific Conference on Wind Engineering
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 竜巻状流れの幾何学的スケールが飛散物の飛行特性に及ぼす影響2016

    • 著者名/発表者名
      野田 稔, 八谷 実, 長尾文明
    • 学会等名
      第24回風工学シンポジウム
    • 発表場所
      日本建築学会(東京都港区)
    • 年月日
      2016-12-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 漏斗雲の見え方と竜巻パラメータとの関係性について2016

    • 著者名/発表者名
      野田 稔, 八谷 実, 長尾文明
    • 学会等名
      第24回風工学シンポジウム
    • 発表場所
      日本建築学会(東京都港区)
    • 年月日
      2016-12-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Visualization of Tornadoes by Funnel and Debris Clouds2016

    • 著者名/発表者名
      Minoru Noda, Hachiya Minoru and Fumiaki Nagao
    • 学会等名
      28th Conference on Severe Local Storms
    • 発表場所
      Hilton Portlan & Executive Tower, (Portrand, Oregon, USA)
    • 年月日
      2016-11-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 竜巻状渦中の飛散物の飛行特性に対する流れ場スケールの影響2016

    • 著者名/発表者名
      野田 稔, 八谷 実, 長尾 文明
    • 学会等名
      日本流体力学会年会
    • 発表場所
      名古屋工業大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 竜巻の強さや規模と漏斗雲の形の関係2016

    • 著者名/発表者名
      野田 稔, 八谷 実, 長尾 文明
    • 学会等名
      日本流体力学会年会
    • 発表場所
      名古屋工業大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 漏斗雲画像による竜巻特性値の推定に関する検討2016

    • 著者名/発表者名
      野田 稔
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演会
    • 発表場所
      福岡大学(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2016-08-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] OpenFOAMを使った竜巻状流れの再現2016

    • 著者名/発表者名
      野田 稔, 八谷 実, 長尾文明
    • 学会等名
      オープンCAEシンポジウム2016
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所(東京都目黒区)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 水平シアに生じる竜巻状流れの漏斗雲による可視化2016

    • 著者名/発表者名
      八谷 実, 野田 稔, 長尾 文明, 高井 俊伍
    • 学会等名
      土木学会四国支部技術研究発表会
    • 発表場所
      高知工科大学(高知県香美市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 水平シアに生じる竜巻状流れの漏斗雲による可視化2015

    • 著者名/発表者名
      野田 稔, 八谷 実, 長尾文明, 前田潤滋
    • 学会等名
      第29回数値流体力学シンポジウム
    • 発表場所
      九州大学筑紫キャンパス(福岡県春日市)
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 水平シアによって生じた竜巻状流れ場の構造と漏斗雲の生成2015

    • 著者名/発表者名
      野田 稔, 八谷 実, 西村公成, 長尾文明
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2015
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都目黒区)
    • 年月日
      2015-09-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 数値流体解析を用いたトルネードシミュうれーたの再現2015

    • 著者名/発表者名
      森 一樹, 野田 稔, 長尾文明
    • 学会等名
      土木学会全国大会技術研究発表会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山県岡山市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 竜巻状流れの可視化に関する研究 その1~LESによる竜巻状長場の生成~2015

    • 著者名/発表者名
      八谷 実, 野田 稔, 西村公成, 長尾文明
    • 学会等名
      土木学会全国大会技術研究発表会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山県岡山市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 竜巻状流れの可視化に関する研究 その2~漏斗雲による竜巻特性推定~2015

    • 著者名/発表者名
      西村公成, 野田 稔, 八谷 実, 長尾文明
    • 学会等名
      土木学会全国大会技術研究発表会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山県岡山市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] LESを用いた竜巻状流れ場の水平シアによる生成と漏斗雲による可視化に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      野田 稔
    • 学会等名
      日本建築学会大会(関東)
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス(神奈川県平塚市)
    • 年月日
      2015-09-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Visualization of Tornadoes Based on Characteristics of Funnel Clouds and Flying Debris2015

    • 著者名/発表者名
      Minoru Noda, Rikiya Okamoto, Daisuke Yamanaka, Kenji Hosoya, Fumiaki Nagao
    • 学会等名
      14th International Conference on Wind Engineering
    • 発表場所
      Pontificia Universidade Catolica do Rio Grande do Sul (Porto Alegre, Brasil)
    • 年月日
      2015-06-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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