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LES studies for predicting plume concentrations around nuclear facilities using an overlapping technique

重合法を用いた原子力施設周辺におけるプルーム濃度分布予測に関するLES研究

中山 浩成   ; 竹見 哲也*

Nakayama, Hiromasa; Takemi, Tetsuya*

原子力緊急時において、プルーム拡散挙動や汚染域の空間分布などの詳細情報を得るために、Large-Eddy Simulation(LES)に基づく計算流体力学モデルの活用が有効である。しかしながら、LESによる非定常計算の実行に膨大な時間が必要であることが緊急時の適用において課題となっている。そのため、重合法を用いることにより局所域スケールでの大気拡散挙動を迅速かつ詳細に予測できる計算手法の開発を目的とする。本研究で提案する重合法は、初めに、代表的な風速データを入力条件として与えた仮想気象条件下での原子力施設から点源放出されたプルームの大気拡散計算を36風向について行い、10分平均での風速と濃度のデータを各風向毎に作成する。次に、対象期間での濃度分布を、風向変動の出現頻度に応じて10分平均濃度分布を重ね合わせて評価する。本手法の妥当性を調べるために、観測データを入力条件として与えた実気象条件下での大気拡散計算を行い、重合法による濃度分布と比較した。その結果、変化する気象状況下での1時間平均濃度分布と良好に対応することが示された。これにより、重合法を用いた局所域大気拡散計算手法は即時対応が可能であることが示唆された。

We have attempted to develop a practical and quick local-scale atmospheric dispersion calculation method using an overlapping technique for plume concentration distributions in an emergency response to nuclear accidents. In order to evaluate the overlapping approach, we performed LESs of turbulent flows and plume dispersion under varying mean wind directions using the meteorological data as the model input. When compared with the simulated results under the real meteorological condition, it is shown that the concentration distribution patterns are reasonably simulated by the overlapping method. It can be concluded that the atmospheric dispersion calculation method using the overlapping technique has potential performance for emergency responses to nuclear accidents.

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