報告書番号

283070

タイトル（和文）

地形影響を考慮した気流及び排ガス拡散の数値モデルの開発（３）－粘性効果を考慮した擬似ポテンシャル流モデル－

タイトル（英文）

A NUMERICAL MODEL FOR PREDICTION OF AIR FLOWAND DIFFUSION OVER A HILLY TERRAIN (3) -QUASI-POTENTIAL FLOW MODEL CONSIDERING VISCOUS EFFECTS-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

複雑地形上空の風の場を予測するポテンシャル流モデルを前報で提案した。このモデルでは，風速成分や気流は２次元又は３次元復源と一様流の合成によって得られる速度ポテンシャル関数から求まる。本報告では，このポテンシャル流モデルの妥当性を検討した。風向については３次元ガウス分布型地形を対象とした野外模型実験の測定値と比較を行った。計算値と測定値はほぼ一致した。風速については２次元３角形断面地形の風洞実験，３次元ガウス分布型地形，実地形の野外模型実験の測定値と比較を行った。計算結果は地表近くの風速を過大評価する。これはポテンシャル流は粘性効果を考慮できないからである。粘性効果を考慮するため，速度ポテンシャルの定義を上流境界における風速分布から求めた係数を導入して修正した。修正した擬似ポテンシャル流モデルによって計算される風速分布は地表近くでも測定値をよく近似した。

概要 （英文）

IN PREVIOUS REPORT,A POTENTIAL FLOW MODEL WAS DEVELOPED TO PREDICT WIND FIELDS IN COMPLEX TERRAIN. IN THE POTENTIALFLOW MODEL,WIND VECTORS AND AIR FLOWS ARE ESTIMATED FROM A VELOCITY POTENTIAL FUNCTION OBTAINED BY COMBINING TWO OR THREE-DIMENSIONAL DOUBLETS AND A UNIFORM STREAM. IN THIS REPORT,WE EXAMINED THE POTENTIAL FLOW MODEL FOR ITS VALIDITY. THE WIND DIRECTIONS CALCULATED BY THE POTENTIAL FLOW MODEL ARE COMPARED WITH THE RESULTS OF FIELD EXPERIMENTS IN PRESENCE OF DOUBLE GAUSSIAN FORM MODELS. THE OVERALL AGREEMENT OF THE CALCULATED WIND DIRECTIONS WITH THE EXPERIMENTAL MEASUREMENTS IS GOOD. THE WIND PROFILES CALCULATED BY THE POTENTIAL FLOW MODEL ARE COMPARED WITH THREE DIFFERENT EXPERIMENTS;WIND TUNNEL EXPERIMENT IN PRESENCE OF A TWO-DIMENSIONAL TRIANGULAR HILL,FIELD EXPERIMENTIN PRESENCE OF DOUBLE GAUSSIAN FORM MODELS,AND FIELD EXPERIMENT IN PRESENCE OF A REAL TERRAIN FORM MODEL. THE POTENTIAL FLOW MODEL OVERESTIMATES THE WIND VELOCITIES NEAR GROUND,BECAUSE THE POTENTIAL FLOW CANNOT PROVIDE VISCOUS EFFECTS. TO INTRODUCE VISCOUS EFFECTS,THE DEFINITION OF THE VELOCITY POTENTIAL IS MODIFIED TO INCLUDE HEIGHT-DEPENDENT COEFFICIENT DETERMINED BY AN INFLOW VELOCITY PROFILE. THE WIND PROFILES CALCULATED BY THE REVISED MODEL ARE IN MUCH BETTER AGREEMENT WITH MEASUREMENTS.

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