| 研究課題/領域番号 |
18H01592
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分23020:建築環境および建築設備関連
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
大風 翼 東京工業大学, 環境・社会理工学院, 准教授 (40709739)
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| 研究分担者 |
大宮 哲 国立研究開発法人土木研究所, 土木研究所(寒地土木研究所), 研究員 (60718451)
新屋 啓文 新潟大学, 研究推進機構, 助教 (80794982)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2019年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2018年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
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| キーワード | 吹雪 / 飛雪 / 数値流体解析 / 粒子飛散 / 吹きだまり / 風洞実験 / 野外観測 / 境界層 / ラージ・エディ・シミュレーション / 質量フラックス / 降雪 / 地吹雪 / 建物周辺気流 / 吹雪境界層 / 吹雪風洞実験 / 瞬間最大値 / スプラッシュ / 低温風洞実験 / ハイスピードカメラ / 飛雪現象 / ラグランジュモデル |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、乱流変動を高精度かつ非定常に風環境を予測可能なLarge-eddy simulationと粒子個々の運動を取り扱うラグランジュ的個別運動モデルを連成させた、吹雪の非定常現象を定量的に予測可能な新たな飛雪モデルを構築した。飛雪モデル検証のため、風洞実験や雪原での野外観測を実施し、風速と飛雪流量の統計量を取得した。観測値の選定のために、メソ気象解析を行い、冬季に風向が安定して強風が吹く北海道の弟子屈で観測を行うこととした。風洞実験や野外観測結果の比較に基づき、構築した飛雪モデルの予測精度の検証を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
強風下で、降雪や再飛散した雪を伴う風を吹雪と呼ぶ。乱流変動に伴い、瞬間的に視程が大きく低下するほか、局所的な吹きだまりが形成され、建物周辺では、流れ場が3次元的に大きく変化することから、より複雑な問題となる。現状、数値流体解析に基づく平均風速分布の予測を基礎とした積雪分布の予測モデルが提案されているが、本研究で提案した非定常現象が予測可能な飛雪モデルにより、非定常的な乱流変動と雪の飛散メカニズムの分析が可能となると考えられ、突風など短い時間での地吹雪による視程の低下や吹きだまりの形成などの対策への貢献が期待できる。
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