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暴風雪に伴う建築空間の雪の吹きだまり予測ためのメソ・ミクロ一貫解析手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25889006
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 建築環境・設備
研究機関東北大学

研究代表者

大風 翼  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40709739)

研究期間 (年度) 2013-08-30 – 2015-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2014年度)
配分額 *注記
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード飛雪現象 / 建物周辺気流 / 雪の吹きだまり / 数値流体力学 / 地吹雪 / 雪の削剥 / ダウンスケール解析 / 低温風洞実験
研究概要

・低温風洞実験に基づく高風速時における吹雪境界層の特徴量の把握を行った。低温風洞の床を雪の飛散しないHard snowから、新雪のようなLoose snowに切り替え、吹雪を発達させ、超音波風速計、Snow Particle Counterを用いて吹雪の特徴量を測定する実験を行った。
・飛砂に関する先行研究や南極での野外観測結果などを参考に、雪の削剥に関するサブモデルの定式化を行い、申請者の飛雪現象予測モデルの雪面境界条件として組み込んだ。続いて、今回実施した風洞実験や既往の野外観測を対象に削剥のサブモデルの中に含まれるモデル係数のパラメトリックスタディを行った。パラメトリックスタディの結果を実験・実測の結果と比較し、雪の削剥に関するサブモデルのモデル係数をチューニングし、決定した。
・雪の削剥に関するサブモデルを組み込んだ飛雪現象予測モデルを用いて、既往の野外観測を対象に、単体建物周りの雪の空間密度及び積雪分布の予測を行った。建物周辺でのみ削剥が発生するような低風速なケース、広範囲で地吹雪が発生するような高風速のケース、風向や風速が大きく変動するケースなど、さまざまな条件の実験を対象に積雪分布の予測を行ったが、建物側方や建物風上側の吹きだまりや吹き払いの傾向は概ね既往の野外観測を再現できることを確認した。

現在までの達成度 (区分)
理由

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Prediction of snow distribution in built-up environments: combining mesoscale meteorological model and a CFD model2014

    • 著者名/発表者名
      Tsubasa OKAZE, Yoshihide TOMINAGA, Akashi MOCHIDA
    • 雑誌名

      Proceeding of the 1st International Conference on Computational Engineering and Science for Safety and Environmental Problems

      巻: accepted

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a new k-ε model for reproducing aerodynamic effects of snow particles on flowfield2014

    • 著者名/発表者名
      Tsubasa Okaze, Yoshiteru Takano, Akashi Mochida, Yoshihide Tominaga
    • 雑誌名

      Proceeding of the 6th International Symposium on Computational Wind Engineering

      巻: accepted

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] スカラー変動を考慮したLESのためのコレスキー分解に基づく人工的な流入変動風の生成2014

    • 著者名/発表者名
      大風 翼, 持田 灯
    • 学会等名
      TSFDシンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 建物周辺の飛雪現象の数値予測法の研究2014

    • 著者名/発表者名
      大風翼
    • 学会等名
      Powders and Grains in Nature ~粒々のダイナミクス~
    • 発表場所
      名古屋
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Prediction of snow distribution in built-up environments: combining mesoscale meteorological model and a CFD model2014

    • 著者名/発表者名
      Tsubasa OKAZE, Yoshihide TOMINAGA, Akashi MOCHIDA
    • 学会等名
      1st International Conference on Computational Engineering and Science for Safety and Environmental Problems
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Development of a new k-ε model for reproducing aerodynamic effects of snow particles on flowfield2014

    • 著者名/発表者名
      Tsubasa Okaze, Yoshiteru Takano, Akashi Mochida, Yoshihide Tominaga
    • 学会等名
      6th International Symposium on Computational Wind Engineering
    • 発表場所
      ハンブルグ、ドイツ
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 建物周辺の非平衡流中の飛雪現象のモデル化 -(その14) 箱型吹雪量計を用いたAerodynamic entrainmentによる削剥量の測定-2013

    • 著者名/発表者名
      大風翼, 富永禎秀, 持田灯, 根本征樹, 佐藤威
    • 学会等名
      雪氷研究大会(2013・北見)
    • 発表場所
      北見
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] CFD に基づく実在建物屋上の積雪分布の予測 -パラペット形状が吹き溜まりに及ぼす影響-2013

    • 著者名/発表者名
      富永禎秀,大風翼,持田灯
    • 学会等名
      雪氷研究大会(2013・北見)
    • 発表場所
      北見
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 複雑流れ場における飛雪現象のモデル化に関する研究 -日本雪工学会学術奨励賞を受賞して-2013

    • 著者名/発表者名
      大風翼
    • 学会等名
      雪氷研究大会(2013・北見)
    • 発表場所
      北見
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 乱流フラックスのコレスキー分解に基づくスカラー変動を考慮した変動風の生成2013

    • 著者名/発表者名
      大風 翼, 持田 灯
    • 学会等名
      数値流体力学シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-09-12   更新日: 2019-07-29  

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