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リサイクリング技術を用いたLES温度成層乱流生成手法に関する研究

Study on a generation method for LES thermally-stratified boundary layer flows using a recycling technique

中山 浩成   ; 竹見 哲也*

Nakayama, Hiromasa; Takemi, Tetsuya*

数値流体工学・境界層気象・大気拡散などの研究分野においてLarge-Eddy Simulation (LES)を用いる際、最も難しい問題の一つが流入境界条件の取り扱い方である。大気は、地表面との摩擦や熱的影響により常に乱流状態にあり、風速も常に変化する。そのため、LESでは、その変動性状に応じて時間変化する風速値を流入境界に与える必要がある。本研究は、リサイクリング手法の改良により短い吹送距離で温度成層境界層乱流の生成を可能にした計算手法を提案し、既往の風洞実験結果と比較することにより、その有効性を検証することを目的とする。

In using Large-Eddy Simulation (LES) in study fields of computational fluid engineering, boundary layer meteorology, and atmospheric dispersion, one of difficult problems is a treatment of turbulent inflow boundary. The variability of atmospheric flow is induced by meteorological disturbances, terrains, and surface roughness elements. Therefore, wind velocities are also always changed. In conducting LESs, time-dependent turbulent inflow data have to be imposed at the inlet boundary depending on the atmospheric conditions. In this study, from a practical application perspective, we propose a generation method for thermally-stratified boundary layer flows by a short fetch and discuss the effectiveness of the approach in comparison to the existing wind tunnel experimental data.

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