報告書番号

V09024

タイトル（和文）

メソスケール擾乱を考慮した市街地内のガス拡散予測手法の開発

タイトル（英文）

Development of CFD model considering mesoscale disturbance for gas dispersion in an urban district

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

気象モデルと数値流体力学(CFD)モデルを結合した新たなCFDモデルを実行することにより、実市街地内の気流・拡散場を再現することを試みた。開発CFDモデルではメソ気象モデルで生成されたメソ擾乱を考慮できるため、メソ気象モデルと結合しない従来のCFDモデルよりも気流の乱れ強さが野外観測値に近くなる。また、開発CFDモデルでは、平均化時間が数分から1時間程度までのガス濃度値を再現することができるが、従来のCFDから計算された地表面濃度値はいかなる平均化時間でも過大評価する。さらに、定常的に一定方向から風が吹く条件下で市街地内の拡散場を再現する場合、開発CFDモデルにより5分程度の時間平均濃度を計算することにより、1時間濃度値を推定可能である。

概要 （英文）

A new computational fluid dynamics (CFD) model coupled to a mesoscale model is developed to estimate 1-hour averaged concentration in an urban district. Both the CFD and mesoscale models are based on a large-eddy simulation. The velocities obtained by the mesoscale model are directly given as the boundary conditions for the CFD model without change of velocity variables. To evaluate the performance of the developed CFD model, 30-minute and 1-hour averaged concentrations are compared with those obtained by field campaign, which were conducted for tracer gas dispersion from a point source at the roof of tall building in real residential area. The results show the previous CFD model without the mesoscale disturbance overestimates the ground concentration irrespective of the averaging time, but the developed CFD model estimates the concentration correctly. In addition, the 5-minute averaged mean velocities, mean concentration and turbulent intensities obtained by the developed CFD model are nearly equivalent to the 30-minute and 1-hour averaged values, provided that wind predominantly blows from a single general direction.

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