適合細分化格子ボルツマン法による東京都市街区内の風況ラージエディシミュレーション

Large-eddy simulation of metropolitan Tokyo using locally mesh-refined lattice Boltzmann method

小野寺 直幸   ; 井戸村 泰宏   ; 長谷川 雄太   ; 朝比 祐一   ; 稲垣 厚至*; 下瀬 健一*; 平野 洪賓*

Onodera, Naoyuki; Idomura, Yasuhiro; Hasegawa, Yuta; Asahi, Yuichi; Inagaki, Atsushi*; Shimose, Kenichi*; Hirano, Kohin*

我々の研究グループでは、都市全域を含む広域の風況場から細かな路地等を捉えたマルチスケールの風況シミュレーションコードCityLBMの開発を進めている。CityLBMは、格子ボルツマン法に適合細分化格子を適用した省メモリ化、および、GPUスーパーコンピュータによる高性能計算により、数km四方に対してリアルタイムシミュレーションが可能である。本研究では、東京工業大学周辺の建物、地形、植生、およびメソスケールの雲解像モデルCReSSの風況を境界条件としたメートル解像度のシミュレーションを実施した。ドップラーライダーの観測と比較した結果、日中の主風向が大きく変化する条件下においても、風況を良く再現していることが確認された。

Our research group has been developing a multi-scale wind simulation code, CityLBM, which covers a wide area including the entire city as well as small alleys. CityLBM can perform real-time simulations by applying the AMR method and GPU acceleration to the lattice Boltzmann method. This study performed a meter-resolution simulation of the area around the Tokyo Institute of Technology. The simulation results were compared with the Doppler lidar observations, and it was confirmed that the simulation reproduced the wind conditions well, even under the conditions of large changes in the main wind direction during the day.