LESデータベースを用いた都市キャニオン内外におけるレイノルズストレスの勾配拡散近似に関する検討

摘要

In this study, large-eddy simulation (LES) is performed to create the LES database to investigate the validity of the gradient diffusion approximation of the Reynolds stress within and above the urban canyon. It is confirmed that the LES database is more reliable than standard k-ε model (k-ε) within and above the urban canyon by comparing with the result of the wind tunnel experiment. k-ε fails to reproduce the spatial distribution of mean wind velocity within the urban canyon. The budget of Reynolds stress () transport equation is analyzed using the LES database to investigate the validity of the gradient diffusion approximation. Within the urban canyon, the difiusion term of () transport equation increases. The gradient diffusion approximation of () is not valid within the urban canyon because the nonlocal effect of the diffusion term increases.%ヒートアイランド現象や大気汚染問題をはじめとする都市環境問題が深刻化している。特に、市街地に形成される建物に囲まれた都市キャノピーにおいては、人間活動により発生する熱や汚染物質が滞留しやすく、これらの都市環境問題はより深刻化すると考えられる。近年の計算機性能の向上により、Computational fluid dynamics(CFD)解析を用いた都市環境問題に対する環境影響評値や対策評価が可能となってきている。しかし、都市キャノピーにおいては簡易な定常解析が可能なReynolds-averaged Navier-Stokes equation(RANS)モデルの予測精度が低下することが指摘されている。したがって、都市環境問題に対するCFD解析の応用を促進するためには、都市キャノピーにおけるRANSモデルの予測精度の向上が必要である。