| 研究概要 |
この研究では、汚染物および二酸化炭素の植裁内での拡散・吸収のための乱流モデルの作成を行った。植裁内での乱流モデルに関しては、(k-ε)モデルに代表されるRANS(Reynolds Averaged Navier-Stokes)型モデルとLES(Large Eddy Simulation)モデルの作成を試みた。(k-ε)モデルでは、基礎方程式をアンサンブル平均したのち空間平均を取る方法を採用した。空間平均に関しては、Hop Hat型ではあるが十分滑らかなフィルターを用いた。Navier-Stokes式に空間平均を施すことによって,葉による抗力が解析的に表れた。また、連続の式とNavier-Stokes式から乱流エネルギー式と粘性散逸式を導出し、葉が与える効果をモデル化し、モデルを完結した。今回開発した(k-ε)型モデルを実験および測定結果との比較からモデルの有効性を検証した。LESモデルでは、(k-ε)型モデルと同様にTop Hat型ではあるが十分滑らかなフィルターを用いた。LESモデルでは、Smagorinsky型モデルが一般に用いられているが、この研究では1方程式LESモデルを採用した。subgrid scaleの乱流エネルギー式に表れる、植物が影響を及ぼす項(wake production term)が無視できないためである。この1方程式LESモデルも実験との比較を行い、モデルの有効性を検証した。
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