竜巻状の回転流中における飛散物の運動に関する数値解析

• 研究課題/領域番号: 23560671
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 建築構造・材料
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 丸山 敬 京都大学, 防災研究所, 教授 (00190570)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2011年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 竜巻 / 数値解析 / 飛散物 / ＬＥＳ / 回転流

研究概要

本研究では、竜巻状の回転流を数値的に作成し、その中に放出された飛散物の運動を調べた。飛散物としては、過去の竜巻被害の調査結果などから被害を起こすと考えられる空力特性をもった物体を選定した。とくに、日本における代表的な飛散物として和瓦を選び、その空力特性を風洞実験により明らかにした。それらの結果から得られた飛散物の特性に関する情報は、建物や人などの竜巻による被害の低減や防止、また、飛散物に対する建物外装材の耐衝撃性能の評価に呈する情報として、学会論文、解説記事、講演会などで広く一般に公開された。さらに、本研究で開発された手法はレーダー観測による竜巻中の風速の速度推定の精度向上にも応用された。

研究成果

• [雑誌論文] 2012年5月に北関東で発生した竜巻被害 (2013)
  • 著者名/発表者名: 丸山敬
  • 雑誌名: 京都大学防災研究所年報 巻: 第56号A ページ: 37-42
  • NAID: 120005372991
  • URL: http://www.dpri.kyoto-u.ac.jp/nenpo/no56/content_menu.htm#Atop
• [雑誌論文] 2012年5月6日につくばで発生した竜巻中の飛散物の速度推定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 丸山敬
  • 雑誌名: 京都大学防災研究所年報 巻: 第56号B ページ: 349-359
  • NAID: 120005373031
  • URL: http://www.dpri.kyoto-u.ac.jp/nenpo/no56/content_menu.htm#Atop
• [雑誌論文] これからの設計荷重を考える-見えない荷重を考える-竜巻のシミュレーション (2013)
  • 著者名/発表者名: 丸山敬
  • 雑誌名: STRUCTURE 巻: No.126 ページ: 34-37
  • URL: http://www.jsca.or.jp/vol3/123publish/str_list/structure125_130.php
• [雑誌論文] 瓦の飛散数値シミュレーション (2013)
  • 著者名/発表者名: 丸山敬、岡崎純也
  • 雑誌名: 日本風工学会誌 巻: 第38巻第2号 ページ: 213-214
  • NAID: 10031173548
  • URL: https://www.jstage.jst.go.jp/browse/jawe/38/2/_contents/-char/ja/
• [雑誌論文] 特集飛散物被害の状況 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高森浩治、友清衣利子、西村宏昭、野田稔、丸山敬、宮城弘守
  • 雑誌名: 日本風工学会誌 巻: 第38巻1号 ページ: 31-40
  • URL: https://www.jstage.jst.go.jp/browse/jawe/38/1/_contents/-char/ja/
• [雑誌論文] 特集 飛散物被害の状況，飛散速度と衝撃力の推定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 丸山敬
  • 雑誌名: 日本風工学会誌 巻: 第38巻第1号 ページ: 38-40
• [雑誌論文] これからの設計荷重を考える―見えない荷重を考える―，竜巻のシミュレーション (2013)
  • 著者名/発表者名: 丸山敬
  • 雑誌名: STRUCTURE 巻: No.126 ページ: 34-37
• [雑誌論文] 瓦の飛散数値シミュレーション (2013)
  • 著者名/発表者名: 丸山 敬・岡崎純也
  • 雑誌名: 日本風工学会誌 巻: 第38巻第２号 ページ: 213-214
  • NAID: 10031173548
• [雑誌論文] 瓦と正方形平板の飛散性状のシミュレーション (2012)
  • 著者名/発表者名: 岡崎純也、丸山敬
  • 雑誌名: 第22回風工学シンポジウム論文集 ページ: 377-382
  • NAID: 130004644513
  • URL: https://www.jstage.jst.go.jp/browse/kazekosymp/22/0/_contents/-char/ja/?from=1
  • 査読あり
• [雑誌論文] 瓦と正方形平板の飛散性状のシミュレーション (2012)
  • 著者名/発表者名: 岡崎純也・丸山 敬
  • 雑誌名: 第22回風工学シンポジウム論文集 巻: 22 ページ: 377-382
  • NAID: 130004644513
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simulation of flying debris using a numerically generated tornado-like vortex (2011)
  • 著者名/発表者名: Maruyama T
  • 雑誌名: Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics 巻: 99(4) ページ: 249-256
  • NAID: 120003072100
  • URL: http://www.sciencedirect.com/science/journal/01676105/99/4
  • 査読あり
• [学会発表] 竜巻中の飛散物の特性に関する数値計算 (2014)
  • 著者名/発表者名: 丸山敬
  • 学会等名: 京都大学防災研究所研究発表会
  • 発表場所: 京都大学宇治おうばくプラザ
  • 年月日: 2014-02-28
• [学会発表] 竜巻中の飛散物の特性に関する数値計算 (2014)
  • 著者名/発表者名: 丸山敬
  • 学会等名: 京都大学防災研究所研究発表会
  • 発表場所: 京都大学防災研究所
• [学会発表] 平成24年5月6日に北関東で発生した竜巻の発生メカニズムと被害実態の総合調査 (2013)
  • 著者名/発表者名: 丸山敬
  • 学会等名: 第50回自然災害科学総合シンポジウム「災害の風貌-調査と対策-」
  • 発表場所: 京都大学宇治おうばくプラザ
  • 年月日: 2013-09-11
• [学会発表] 瓦と正方形平板の6自由度の飛翔性状に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡崎純也、丸山敬
  • 学会等名: 京都大学防災研究所研究発表会
  • 発表場所: 京都大学宇治おうばくプラザ
  • 年月日: 2013-02-19
• [備考] 原子力発電所の竜巻影響評価ガイド(案)及び解説、独立行政法人原子力安全基盤機構、2013.10
• [備考] David Joseph Bodine、Polarimetric Radar Observations and Numerical Simulations of Tornadic Debris、the degree of Doctor of Philosophy、University of Oklahoma Graduate College、2014