| 研究課題/領域番号 |
23K20984
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| 補助金の研究課題番号 |
21H01489 (2021-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2021-2023) |
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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, 災害・復興科学研究所, 准教授 (80794982)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
採択後辞退 (2024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)
2024年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2023年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2022年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2021年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
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| キーワード | 吹雪 / 境界層 / ラージ・エディ・シミュレーション / 野外観測 / 視程 / LiDAR / 吹きだまり / 防雪フェンス / 飛雪 / 防風植栽 / 防雪柵 / 防雪林 / 数値解析 / 時空間変動 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、吹雪境界層の野外観測、構造物や防風林周辺の吹きだまり観測を実施するとともに、乱流変動を高精度かつ非定常に予測可能な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粒子モデルを連成させた数値モデルを用いて、暴風雪下で建物周辺の吹きだまりに関わる飛雪の空間密度を1m以下の空間分解能で数値予測し、乱流変動によって生じる暴風下での突風と、これによる雪の飛散、構造物周りでの堆積現象を系統的に取りまとめる。
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| 研究実績の概要 |
1)吹雪境界層下での野外観測：北海道弟子屈町の観測フィールドにおいて、風速計、スノーパーティクルカウンター（雪の質量流量を計測）、視程計を、高さ1 mに設置し、時間解像度の高いデータの同時計測を実施した。
2)飛雪モデルによる数値実験：オイラー・ラグラジアン飛雪モデルを用いて、段階的に平均風速を変化させた数値解析を行い、様々な風速下での、風速と雪の質量流量の時空間変動の3次元データを取得した。流れの空間スケールと吹雪の空間スケールの関係について、分析を継続している。
3)防雪フェンス吹きだまり観測：北海道東部において、空隙率の異なる模擬フェンスを設置し、冬期の吹きだまり形成過程を小型LiDARにより計測を行った。
4)メソ気象解析に基づく視程分布の推定：これまでの観測結果から、平均風速と雪の質量流量の平均値、雪の質量流量の短い評価時間での変動値の関係について、回帰式を構築した。雪の質量流量の短い評価時間は、3秒、10秒、30秒、1分間等いずれの評価時間においても、10分間平均値との間に、関係式が見出せそうであり、雪の質量流量の時間変動が乱流変動に関連していることを示唆している。計測に用いた視程計の時間解像度の兼ね合いから、1分間について分析を深めた。雪の質量流量の10分平均値と1分間平均値の最大値の比は、概ね3倍程度となっていた。この関係を、既往の雪の質量流量と視程の経験式に適用すると、ある10分間における1分間平均視程の最低値は、10分間平均視程の5～6割程度に低減することに対応している。これらの結果を、メソ気象解析の結果に適用し、視程の空間分布を求めるとともに、視程計での観測結果と比較を行った。視程の推定結果は、概ね観測結果の傾向を捉えていた。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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