2014 Fiscal Year Annual Research Report
実験及び数値流体解析に基づく竜巻状旋回上昇流の制御方法に関する研究
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24560583
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
野田 稔 徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 准教授 (30283972)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長尾 文明 徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 教授 (40172506)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 竜巻状流れ / LES / 風災害 / 飛散物 / 漏斗雲 / 風速推定 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は，深刻な被害をもたらす竜巻への対策が急がれていることを鑑みて，竜巻における飛散物の飛行性状から竜巻状旋回上昇流の特性を読み取れる可能性を検討するために，１．飛散物が形成するデブリボールの形と竜巻状旋回上昇流の特性パラメータとの関係を明らかにすること，２，LESで生成された流れ場を用いて漏斗雲の再現を試み，竜巻状旋回上昇流の特性と漏斗雲の見え方について検討すること，を主なテーマとして取り組み，竜巻の強さを推定するための方法について検討した。本年度に得られた成果を以下に示す。
LESによって生成された１セル型，２セル型の竜巻状平均流れ場を使って，飛散物の飛行性状を検討したところ，竜巻状流れの最大接線風速と飛散物の質量，代表寸法によって定義される立川数の変化に応じて，飛散物の形成するデブリボールの形が大きく変化することを確認した。特に立川数が大きな飛散物の場合には，上昇し続ける一方で，立川数が小さくなってくると，竜巻中心から遠ざかりながら上昇・下降するデブリボールを形成する飛行性状を示し，立川数の減少に従ってデブリボールの規模は小さくなることが明らかとなった。また，立川数が大きい場合の飛散物の上昇運動の見え方によって１セル型，２セル型の区別ができる可能性が認められた。
一方で，LESで生成された竜巻状平均流れ場を使って，漏斗雲の再現を試みたところ，竜巻状流れの強さすなわち最大接線風速の増加に比例して，漏斗雲の長さが伸び，湿度の増加に応じて漏斗雲の形成高度が低下することが明らかとなった。その一方で，流れ場の気温は漏斗雲の形成にはあまり影響しないことも示すことができた。
これらの検討結果より，飛散物と漏斗雲によって可視化された竜巻の写真などから竜巻の強さや規模を推定することができる可能性があることが明らかとなった。
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