格子ボルツマン法によるジャカルタ都市街区のラグランジュ粒子状汚染物質シミュレーション

Simulation of Lagrangian pollutant in Jakarta urban district using Lattice Boltzmann method

横内 浩志*; 稲垣 厚至*; 神田 学*; 小野寺 直幸   

Yokouchi, Hiroshi*; Inagaki, Atsushi*; Kanda, Manabu*; Onodera, Naoyuki

格子ボルツマン法LESモデルを用いた都市大気境界層の大規模数値計算モデルを用いて、都市の自動車由来大気汚染物質を想定したスカラーの動態評価を行った。スカラーはパッシブスカラーを仮定し、その動態計算をLagrange的手法により表現した。本モデルを移動排出源由来の大気汚染が深刻化しているジャカルタを対象に計算を実施した。計算条件として、ジャカルタで以前計画されていた沿岸巨大建造物GARUDAの有無による2通りの条件を設定し、それが下流の都市に及ぼす影響を評価した。計算結果より、地表面付近において、GARUDAの有無に由来する主流方向風速分布,粒子濃度分布に顕著な差は確認できなかった。一方で建物レベル(10[m]-30[m])では、GARUDAの影響による風速の低下に伴い、粒子密度が増加していることを確認した。

Hight-resolution pollutant model embedded into Lattice Boltzmann method (LBM) is constructed. We focuses on Particle pollutants. Flow field is calculated using D3Q27 model of LBM and particle is calculated by Lagrangian method. Using this model, we discuss the change in concentration distribution when there is a huge building (GARUDA) in Jakarta as a application. As a result, we can find the relation of differences in particle density and differences in flow velocity due to GARUDA. When the velocity in the case w/o GARUDA is faster than the other, particle velocity in the case w/o GARUDA is reduced. And also, we can find the velocity near the solid boundary is underestimated and the particle density is higher than theoretical value. However, this model is valid far away from the solid boundary.