| 研究概要 |
高層住宅のベランダやバルコニーなどの開口部に生じる最大瞬間風速を予測するにあたって,風洞実験手法での把握は模型製作上,測定機器の制約上難しいことから,時々刻々変化する乱流場を予測できるラージエディシミュレーション(LES)を行う必要がある。高層建物開口部内は,建物スケールで生じる剥離流の影響と開口部内の部材が風に与える影響を同時に考慮する必要があることから,局所的に格子解像度をあげることができる複合格子法の導入が求められる。本研究では,計算格子の接合部分で格子点を一致させる必要がない点で利便性の良い重合格子法に対して,LESにより得られる乱流変動を格子接続部分で適切に伝達させるため保存性を改善したアルゴリズムを導入したものを用いている。高層住宅の最も簡易なモデルとしてレイノルズ数22000の種々の形状を持つ長方形柱を取り上げ,抗力係数,揚力係数や長方形柱側面風圧係数分布が定量的に予測可能であることを示している。
高層住宅の開口部を対象としたLESの検証用データを得るために風洞実験を行った。地表面粗度区分、風向角やベランダの階数に従って変化するベランダ内の平均風速(スカラー風速)を把握することにより,LESを用いた風速予測の妥当性を検証している。ベランダ内の壁面風圧の時問変化をLESの結果と比較することによりベランダ内に生じている複雑乱流場の予測精度の妥当性を確認した上で,ベランダ内に生じる最大瞬間風速の予測している。
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