自然風中の風向変化による高層建物縮尺模型まわりの流れ場の形成に関する研究

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06452287
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 桂 順治 京都大学, 防災研究所, 教授 (20034340)
• 研究分担者: 奥田 泰雄 京都大学, 防災研究所, 助手 (70201994) ; 丸山 敬 京都大学, 防災研究所, 助手 (00190570) ; 林 泰一 京都大学, 防災研究所, 助手 (10111981)
• キーワード: 自然風 / 角柱模型 / 風圧多点同時測定 / 流程 / 流形形成長さ / 風洞実験 / 数値シミュレーション / 強風被害調査

研究概要

潮岬風力実験所における野外観測、京都大学防災研究所における風洞実験、強風による被害調査及び数値計算結果により、以下の点を明らかにした。
1.突風によって模型建物に生じる流形の形成
流程の曲率、流形形成長さといった概念を新たに導入して、自然風中に置かれた円筒形低層模型と角柱模型に加わる風圧力の性状を解析し、レイノルズ数の異なる風洞実験気流と自然風中での物体まわりの流れ場の性状の違いを明らかにした。
2.自然風中での角柱模型に加わる局部負圧の計測
野外に置かれた角柱模型の加わる風圧力の多点同時計測結果より、角柱側面に発生する局部負圧が2つの円錐状渦によってもたらされていることを示し、これを風洞実験結果と比較した。
3.強風の観測と市街地上空気流の数値計算
白浜観測所で台風9426号の強風観測を行った。また、市街地上空の風をk-ε乱流モデルでシミュレートし、さらに人工的に発生させた流入気流を用いてLESによる乱流境界層の計算を行った。
4.強風時の住宅の被害調査
台風9119号の広島県における住宅団地の被害調査結果から、その原因を山からの吹き下ろしによる強風と推定した。

研究成果

• [文献書誌] 奥田泰雄: "自然風中に置かれた3次元角柱に加わる風圧力(側面上に発生する局所的な負圧)" 第13回風工学シンポジウム論文集. 155-160 (1994)
• [文献書誌] 清田誠良・桂順治: "台風9119号によって生じた住宅団地の被害状況について" 第13回風工学シンポジウム論文集. 101-106 (1994)
• [文献書誌] 丸山敬: "市街地上空における気流性状の数値計算 その1.実際に市街地をケーススタディとした計算手法の検証" 日本建築学会構造系論文集. 474. 49-58 (1996)
• [文献書誌] 林泰一: "台風9426号の強風観測・田辺中島高潮観測搭での測定" 京都大学防災研究所年報. 38号B-1. 79-84 (1995)
• [文献書誌] 桂順治: "続・突風によって模型建物に生じる流形の形成について・自然風中模型ドーム風圧計測" 日本建築学会構造系論文集. 477. 25-30 (1995)
• [文献書誌] Yasuo Okuda: "Local severe suctions on the side of a prism model on a field" 91CWE,New Delhi,India,. 421-432 (1995)
• [文献書誌] Takashi Maruyama: "Digital simulation of wind fluctuation in a turbulent boundary layer using experimental data" 91CWE,New Delhi,India,. 659-670. (1995)
• [文献書誌] 奥田泰雄: "自然風中に置かれた角柱模型に加わる風圧力の計測" 京都大学防災研究所年報. 39号B-1. 95-105. (1996)
• [文献書誌] 丸山敬: "人工的に発生させた流入気流を用いたLESによる乱流境界層の計算" 第14回風工学シンポジウム論文集. 217-222. (1996)
• [文献書誌] 奥田泰雄: "自然風中に置かれた3次元角柱に加わる風圧力(その2、流形形成による風圧力発生条件)" 第14回風工学シンポジウム論文集. 276-280. (1995)