| 研究課題/領域番号 |
22560165
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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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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| 研究分野 |
流体工学
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| 研究機関 | 豊橋技術科学大学 |
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研究代表者 |
関下 信正 豊橋技術科学大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (70283489)
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| 研究期間 (年度) |
2010 – 2012
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| 研究課題ステータス |
完了 (2012年度)
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| 配分額 *注記 |
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2011年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2010年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 乱流 / せん断流 / 渦 / 熱・運動量輸送 / 風環境 / ビル風 / 大気拡散 / 風洞実験 |
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| 研究概要 |
ストリートキャニオン現象を解明するため、大気乱流風洞を用いて、ビルに挟まれた大通り上空の流れ場および加熱路面の冷却現象に関する風洞実験を行った。本研究では、測定胴断面 200mm の小型風洞、および、測定胴断面 700mmの大型風洞を用いた。 道路幅、道路両側のビル模型の高さおよび模型配置、主流の乱れ強度(大規模乱流または格子乱流)を変化させ、煙注入法による流れ場の可視化、 および、熱画像カメラによる加熱路面の温度分布の計測、速度場の計測を行った結果、以下の成果を得た。
(1)建物周りの流れによって加熱路面の温度分布が大きく異なり、その主な流れは、(a)上流側建物屋上からの定在的なはく離流、または、乱流運動によって大きく変動するはく離流、(b)建物間を流れる平均流、(c)上流側建物背後または下流側建物前面に形成される安定した循環流、または乱流運動によって大きく変動する循環流、(d)乱流運動によって上流側建物背後に回り込む流れである。
(2)大規模乱流中の場合、強い乱れと大きな乱流渦の作用によって加熱路面の温度分布が均一化される。一方、格子乱流中の場合、主に上述した平均的な流れによって冷却され、路面表面の温度変化が大きい。
(3)下流側建物が上流側建物よりも高い場合、下流側建物前面に安定した大規模な循環流が発生することによって、下流側建物前面がより冷却される。
(4)道路幅が狭い場合、上流側建物と下流側建物間に循環流のみが定在すると同時に、上流側建物間を流れる平均流によって道路表面が冷却されるが、温度分布は道路幅が広い場合と比較してより均一的となる。一方、道路幅が広い場合、上流側建物背後で大きく変動する循環流およびはく離流、下流側建物前面の循環流によって、加熱路面が冷却される。
(5)本研究によって得られたデータに基づいて、風環境を配慮した都市計画に役立つ実験データベースを構築できた。
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