報告書番号

T93076

タイトル（和文）

加熱された都市建築物周囲の熱移動現象の基本メカニズムの把握

タイトル（英文）

EXPERIMENTAL AND NUMERICAL INVESTIGATION OF ELEMETARY HEAT TRANSFER PROCESS AROUND HEATED BUILDING IN URBAN BOUNDARY LAYER

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

加熱された建築物周囲の熱移動の基本メカニズムを解明するために，当所の温調拡散風洞内に都市境界層と類似の流動場を再現し，建築物周囲の速度変動値および温度変動値をレーザドップラ流速計，抵抗温度計を用いて測定した。測定結果から，建築物風下領域で乱流エネルギおよびレイノルズ応力と温度変動値の鉛直方向分布がピーク値を示す位置は異なり，温度境界層上部で運動量と熱の輸送過程が異なることを明らかにした。さらに，風洞実験を行った流動場を乱流モデルを使用して二次元計算を行うことにより，流動場の特徴を定性的に再現することができた。また，二次元計算の限界により，乱流エネルギなどの変動統計量を定量的に再現ことはできなかったが，都市境界層内の熱移動現象に大きく寄与している建築物直後の温度境界層上部領域の温度分布を再現することができた。

概要 （英文）

HEAT TRANSFER AROUND A HEATED BUILDING WAS INVESTIGATED EXPERIMENTALLY AND NUMERICALLY. THE VELOCITIES AND TEMPERATURES WERE MEASURED USING A LASER DOPPLER ANEMOMETER AND A COLD-WIRE THERMOMETER IN WIND TUNNEL. THE VERTICAL PROFILES OF THE TURBULENCE ENERGY,THE REYNOLDS STRESS AND THE TEMPRATURE FLUCTUATION INTENSITY IN THE DOWNSTREAM REGION SUGGEST THAT THE HEAT-TRANSFER MECHANISM IS DIFFERENT FROM THE MOMENTUM-TRANSFER MECHANISM. FUTHERMORE,THE WIND FLOW AND TEMPERATURE FIELD WERE CALCULATED USING A TWO-DIMENSIONAL ALGEBRAIC STRESS MODEL. THE RESULTS OF THE NEMRICAL SIMULATION WERE COMPARED WITH THE MEASUREMENTS. THE ELEMENTARY FEATURE IN THE WAKE BEHIND THE BUILDING AGREES WITH THE MEASUREMENTS,AND THE MEAN TEMPERATURE PROFILE IN THE UPPER REGION OF THE THERMAL BOUNDARY LAYER IS WELL PREDICTED.

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