都市気候モデルに適用する建築物が大気に与える空気力学フォーシング効果のモデル化

• 研究課題/領域番号: 19360260
• 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: 建築環境・設備
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 谷本 潤 九州大学, 大学院・総合理工学研究院, 教授 (60227238)
• 研究分担者: 萩島 理 九州大学, 大学院・総合理工学研究院, 准教授 (60294980) ; 成田 建一 (成田 健一) 日本工業大学, 工学部, 教授 (20189210)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円); 2009年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2008年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2007年度: 12,740千円 (直接経費: 9,800千円、間接経費: 2,940千円)
• キーワード: 都市キャノピー / バルク運動量輸送 / バルクスカラー輸送 / パラメタリゼーション / 風洞模型実験 / 風洞実験 / PIVによる可視化

研究概要

建物群に作用する横力(drag force)を直接高精度で計測する装置を開発,これを適用した大規模かつ系統的な風洞模型実験に基づき,複雑な都市幾何形状に対するバルク運動量輸送係数を同定した.また,バルク運動量輸送係数同定実験と同スケールで,塩分濃度法に基づき街路面からのスカラー輸送量を高精度に計量する風洞実験システムを開発,これを適用した大規模かつ系統的な風洞実験に基づき,複雑な都市幾何形状に対するバルクスカラー輸送係数を同定した.これらの詳細かつ膨大な実験データに基づき,両バルク輸送係数が如何なる幾何パラメータで支配されるのか,またそのスケーリング特性について検討を加えたところ,高さ分布や平面配置のランダム性が活発な乱流輸送を招来,両輸送係数に大きな影響を付与することを定量的に明らかにした.

研究成果

• [雑誌論文] Multipoint measurement on the turbulent characteristics within urban-like canopy using numerous fine wire thermocouples (2009)
  • 著者名/発表者名: Hagishima, A., Narita, K., Tanimoto, J., Kimura, T.
  • 雑誌名: Proc of ICUC-7 (7th Int. Conf. on Urban Climate)
• [雑誌論文] Multipoint measurement on the turbulent characteristics within urban-like canopy using numerous fine wire thermocouples (2009)
  • 著者名/発表者名: Hagishima, A., Narita, K., Tanimoto, J., Kimura, T.
  • 雑誌名: Proc of ICUC-7
• [雑誌論文] Investigation on transfer coefficient for various geometric types of urban-like roughness based on the salinity method (2009)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, Y., Hagishima, A., Tanimoto, J., Narita, K. Ikegaya, N.
  • 雑誌名: Proc of ICUC-7
• [雑誌論文] A wind tunnel study on drag coefficient for complex arrays of various types of roughness elements (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, M., Tanimoto, J., Hagishima, A., Zaki Sheikh Salim, S.A., Kikuchi, Y.
  • 雑誌名: Proc of ICUC-7
• [雑誌論文] Aerodynamic Parameters of Regular Arrays of Rectangular Blocks with Various Geometries (2009)
  • 著者名/発表者名: Hagishima, A., Tanimoto, J., Nagayama, K., Meno, M.
  • 雑誌名: Boundary-Layer Meteorology 132 ページ: 315-337
• [雑誌論文] 塩分濃度法による物質伝達率測定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 池谷直樹, 萩島理, 谷本潤, 末永啓, 前田一行, 成田健一
  • 雑誌名: 空気調和・衛生工学会論文集 147 ページ: 57-60
• [雑誌論文] Cold air seeping from an urban green space, Imperial Palace, in central Tokyo (2009)
  • 著者名/発表者名: Narita, K, Sugawara, H., Yokoyama, H., Misaya, I., Matsushita, D.
  • 雑誌名: Proc of ICUC-7 (7th Int. Conf. on Urban Climate)
• [雑誌論文] Roughness length for heat over an urban canopy (2009)
  • 著者名/発表者名: Sugawara, H., Narita, K.
  • 雑誌名: Theoretical and Applied Climatology 95(3-4) ページ: 291-299
• [雑誌論文] Aerodynamic Parameters of Regular Arrays of Rectangular Blocks with Various Geometries (2009)
  • 著者名/発表者名: Hagishima, A., Tanimoto, J., Nagayama, K., Meno. S.
  • 雑誌名: Boundary-Layer Meteorology 132 ページ: 315-337
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multipoint measurement on the turbulent characteristics within urban-like canopy using numerous fine wire thermocouples (2009)
  • 著者名/発表者名: Hagishima, A., Narita, K., Tanimoto, J., Kimura, T.
  • 雑誌名: Proc of ICUC-7(7th Int. Conf. on Urban Climate) (CD-ROM)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aerodynamic parameters of urban building arrays with random geometry (2009)
  • 著者名/発表者名: Zaki Sheikh Salim, S.A., Kikuchi, Y., Yamaguchi, M., Hagishima, A., Tanimoto, J.
  • 雑誌名: Proc of ICUC-7(7th Int. Conf. on Urban Climate) (CD-ROM)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Investigation on transfer coefficient for various geometric types of urban-like roughness based on the salinity method (2009)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, Y., Hagishima, A., Tanimoto, J., Narita, K.., Ikegaya, N
  • 雑誌名: Proc of ICUC-7(7th Int. Conf. on Urban Climate) (CD-ROM)
  • 査読あり
• [雑誌論文] A wind tunnel study on drag coefficient for complex arrays of various types of roughness elements (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, M., Tanimoto, J., Hagishima, A., Zaki Sheikh Salim, S.A., Kikuchi, Y.;
  • 雑誌名: Proc of ICUC-7(7th Int. Conf. on Urban Climate) (CD-ROM)
  • 査読あり
• [雑誌論文] 直方体粗度群の床面バルクスカラー係数に関する風洞模型実験 (2008)
  • 著者名/発表者名: 萩島理, 谷本潤, 末永啓, 池谷直樹, 前田一行, 成田健一
  • 雑誌名: 日本建築学会環境系論文集 73(632) ページ: 1225-1231
  • NAID: 110006950391
• [雑誌論文] Wind tunnel experiment in drag force coefficient of urban-like roughness with height variation (2008)
  • 著者名/発表者名: Hagishima, A., Tanimoto J.
  • 雑誌名: Proc of AWAS 08
• [雑誌論文] 直方体粗度群の床面バルクスカラー係数に関する風洞模型実験 (2008)
  • 著者名/発表者名: 萩島理, 谷本潤, 末永啓, 池谷直樹, 前田一行, 成田健一
  • 雑誌名: 日本建築学会環境系論文集 #632 ページ: 1225-1231
  • NAID: 110006950391
  • 査読あり
• [雑誌論文] Wind tunnel experiment in drag force coefficient of urban-like roughness with height variation (2008)
  • 著者名/発表者名: Hagishima, A., Tanimoto J.
  • 雑誌名: Proc of AWAS 2008 (CD-ROM)
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高さの分布のある直方体粗度群の抗力係数に関する風洞実験 (2008)
  • 著者名/発表者名: 萩島 理, 谷本 潤, 永山 浩二, 古賀 正浩
  • 雑誌名: 日本建築学会環境系論文集 #619 ページ: 39-45
  • NAID: 110006379920
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高さの分布のある直方体粗度群の抗力係数に関する風洞実験 (2007)
  • 著者名/発表者名: 萩島理, 谷本潤, 永山浩二, 古賀正浩
  • 雑誌名: 日本建築学会環境系論文集 619 ページ: 39-45
  • NAID: 110006379920
• [雑誌論文] Experimental Study of the Transfer Velocity for Urban Surfaces with Water Evaporation Method (2007)
  • 著者名/発表者名: Narita, K.
  • 雑誌名: Boundary-Layer Meteorology 122 ページ: 293-320
• [雑誌論文] 自然風下における窓面対流物質伝達率の実測(続報)-都市域における建物外表面対流熱伝達率に関する実験的研究(その4) (2007)
  • 著者名/発表者名: 成田健一, 小笠顕, 野々村善民
  • 雑誌名: 日本建築学会環境系論文集 617 ページ: 73-80
  • NAID: 110006318009
• [雑誌論文] Aerodynamic parameters of urban building
  • 著者名/発表者名: Zaki Sheikh Salim, S.A., Kikuchi, Y., Yamaguchi, M., Hagishima, A., Tanimoto, J.
• [学会発表] 2次元都市キャノピー空間の気流性状及び熱収支に関する屋外観測第3報気流場の特性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 萩島理
  • 学会等名: 日本建築学会大会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2008-09-19
• [学会発表] 複雑形状都市におけるバルク運動量輸送係数パラメタリゼーションのための風洞模型実験 (2007)
  • 著者名/発表者名: 荻島 理
  • 学会等名: 日本建築学会大会
  • 発表場所: 福岡大学
  • 年月日: 2007-08-29
• [備考]
  • URL: http://ktlabo.cm.kyushu-u.ac.jp/