LESを用いた乱流構造のシミュレーション                   平成23年4月11日 更新


PALM (Parallelized large eddy simulation model)を用いて立方体正方配列上の流れ場のシミュレーションを行いました。

(1) 計算条件

 

・計算領域:(x,y,z) = (780x780x390 m)
・立方体の高さ: 40 m
・初期水平風速(高度方向一定): 3 m/s
・積分時間: 36000 sec (動画は400 sec)

(2)計算結果(水平風速の水平断面分布)


左:高度0.1H  右:高度1.5H (H=40 m)

高度0.1Hと1.5Hにおける水平風速の水平分布図を可視化しました。高度1.5Hでは低速の筋状構造(青い箇所)が発達し、それがキャノピー内の地面近傍まで及んでいることが確認できます。この他にも、数値フィルタや脳内フィルタを駆使して3次元構造を見出す人もいたりします。何か面白い特徴や法則を見出した人は是非神田研までご一報ください(冗談です)。神田研ではこんな乱流組織構造の研究なども行っています。

(3)関連文献

[1] Castillo MC, Inagaki A, Kanda M, 2011: Inner and Outer Turbulence within the Inertial Sublayer of a Near-Neutral Atmospheric Flow Over an Urban-like Surface, Boundary-Layer Meteorol. (in print).
[2] Inagaki A, Kanda M, 2010: Organized Structure of Active Turbulence Over an Array of Cubes within the Logarithmic Layer of Atmospheric Flow, Boundary-Layer Meteorol. 135, 209-228.
[3] Kanda M., 2006: Large eddy simulations on the effects of surface geometry of building arrays on turbulent organized structures, Boundary-Layer Meteorology, 118, 151-168.
[4] Kanda M., Moriwaki R, Kasamatsu F, 2004: Large eddy simulation of turbulent organized structure within and above explicitly resolved cubic arrays, Boundary-Layer Meteorology, 112, 343-368.


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