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2015 年度 実績報告書

複雑都市キャノピーによる乱流が運動量スカラー輸送に及ぼす物理機構の解明とモデル化

研究課題

研究課題/領域番号 25289196
研究機関九州大学

研究代表者

谷本 潤  九州大学, 総合理工学研究科(研究院), 教授 (60227238)

研究分担者 萩島 理  九州大学, 総合理工学研究科(研究院), 准教授 (60294980)
池谷 直樹  九州大学, 総合理工学研究科(研究院), 助教 (70628213)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード都市キャノピー / 風洞模型実験 / Large Eddy Simulation / PIV / スカラー輸送
研究実績の概要

最終年度である本年度は,主としてバルクスカラー輸送係数Ceに関する風洞模型実験を行い,スケーリング則に関する頑強な実験データを得た.塩分濃度法と濾紙蒸発法を併用して,従来の建物模型の粗度密度を変えるだけでなく,運動用輸送に関しては滑面の設定ながら,建物配置位置に完全乾き面を配置することで,運動量とスカラー輸送の境界層発達を独立にコントールする条件下で多様の実見データを得た.合わせてこれらの条件下における,発達する境界層内の水分濃度プロファイルを詳細計測した.以上とこれまで蓄積した諸データを統合し,運動量輸送とスカラー(水分)輸送効率の比として,スカラー粗度と運動量粗度の対数比,所謂,κB^-1をパラメータに取ると,粗度レイノルズ数でスケーリングすることで普遍関係が存在することを明らかにした.これにより,バルク雲度量輸送係数もしくは運動量粗度(あわせてゼロ辺変位)を知り,流れの乱れが特定されれば,その幾何形状がもたらすスカラー輸送の効率を特定することが出来る.以上を用いれば,所謂,メソスケールの都市気候モデルで,既往では適当に付与されて来,而して,都市の自然地被効果を定量するには大きな影響がある,都市の幾何形状により異なるスカラー輸送効率が適切にモデル化できるようになった.
さらに本年度は研究最終年度として,これまで行った運動量輸送に関する風洞模型実験,スカラー輸送に関する風洞模型実験,上記した運動量とスカラー輸送の相似性に関する研棟,PIVによる都市キャノピー内の詳細な乱流構造の3次元性解析,おもにLarge Eddy Simulationを適用したCFDに関するサブテーマ研究をすべて総括しまとめを行った.

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件)

  • [雑誌論文] Effect of turbulent flow on wall pressure coefficients of block arrays within urban boundary layer2016

    • 著者名/発表者名
      (1)Ikegaya,N., Hirose,C., Hagishima,A., Tanimoto,J.
    • 雑誌名

      Building and Environment

      巻: 100 ページ: 28-39

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Wind-tunnel study of scalar transfer phenomena for surfaces of block arrays and smooth walls with dry patches2015

    • 著者名/発表者名
      (7)Chung,J., Hagishima,A., Ikegaya,N, Tanimoto,J.;
    • 雑誌名

      Boundary-Layer Meteorology

      巻: 157 ページ: 219-236

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 立方体粗度面上の速度・濃度プロファイルの相似性2015

    • 著者名/発表者名
      池谷直樹,鄭朱娟,萩島理,谷本潤
    • 雑誌名

      日本建築学会環境系論文集

      巻: 80 (711) ページ: 451-459

  • [雑誌論文] stimation of wind speed in urban pedestrian spaces on the basis of Large-Eddy Simulation2015

    • 著者名/発表者名
      (18)Ikeda,Y., Hagishima,A., Ikegaya,N., Tanimoto,J., Razak,Azki Abd
    • 雑誌名

      日本建築学会環境系論文集

      巻: 80 (709) ページ: 259-267

    • 査読あり

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公開日: 2017-01-06  

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