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Coupling of WRF and building-resolving urban CFD models for analysis of strong winds over an urban area

WRFと建物解像された都市CFDモデルとの結合による都市域強風変動の融合解析

中山 浩成   ; 竹見 哲也*; 永井 晴康  

Nakayama, Hiromasa; Takemi, Tetsuya*; Nagai, Haruyasu

都市域での漏洩事故やテロなどによる化学物質や可燃性物質などの有害危険物質の拡散問題が検討すべき緊急課題として挙げられている。そのため、特定の気象状況下での拡散予測を行うには、まず、気象モデルを用いて実際の気象場を作り出し、そこで得られた風速データをCFD(Computational Fluid Dynamics)モデルの流入境界条件として与えて行う融合解析が、有効な予測手法として挙げられる。本研究では、まず、融合解析手法の確立に向けて、台風時を対象にした数値シミュレーションを行った。CFD解析にて得られた乱流変動を気象庁により観測された都心部での風速値と比較したところ、平均風速値のみならず瞬間風速値も良好な対応性を示しており、本手法の妥当性を検証することができた。

Coupling of the NWP (Numerical Weather Prediction) model with the CFD (Computational Fluid Dynamics) model using LES (Large-Eddy Simulation) can be effective means to predict small-scale wind fluctuations over urban areas under real meteorological conditions. In this study, we performed a numerical simulation for strong winds over the central Tokyo during the passage of Typhoon Melor (2009). In the LES model, the urban surface geometry is explicitly resolved. At the inlet boundary of the LES computational region, the wind profile obtained from the NWP model is imposed and turbulent fluctuations are generated by the existing turbulent inflow generation method (Kataoka et al, 2002). Compared to Mesoscale Analysis data by Japan Meteorological Agency (JMA), the simulation results show that the variability of wind velocity is similar to that observed at a surface site of JMA.

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