Large-Eddy Simulation of urban boundary-layer flows by generating turbulent inflows from mesoscale meteorological simulations

領域気象モデルから乱流流入生成による都市境界層流のLES

中山 浩成   ; 竹見 哲也*; 永井 晴康  

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

本研究では、気象モデルとLarge-Eddy Simulation(LES)モデルを融合することで、現実都市での風速変動を定量的に解析する技術を構築することを目的とする。解析対象領域を東京都心部(大手町・丸の内地区)とし、2009年台風18号の通過に伴って生じた強風・突風を定量的に評価することを試みる。気象モデルとしてWeather Research and Forecasting(WRF)モデルを用い、気象庁メソ客観解析値を初期値・境界値条件として、WRFモデルに与え、台風18号の領域気象シミュレーションを行った。次に、WRFモデルで得られた風速データをLESモデルの流入境界に与え、乱流流入生成技術を用いて都市風速変動のシミュレーションを実行した。その結果、気象庁観測点での風速変動が、LESのものとよく対応することが示された。

We propose an approach to generate turbulent flows by using mesoscale meteorological simulations in order to conduct building-resolving Large-Eddy Simulation (LESs) of boundary-layer flows over urban areas under realistic meteorological conditions. The urban surface geometry was explicitly represented in the LES model. This approach was applied for a strong wind event in Tokyo owing to the landfall of a major typhoon whose intensity and track was well reproduced in the meteorological simulation. The observed ranges of wind fluctuations and gust factors, and significant decelerations of wind speeds within the urban canopy layer were successfully represented in the LES.