実都市歩行者空間の乱流空間分布計測

真实城市步行空间湍流空间分布测量

• 批准号: 20H02253
• 负责人: 稲垣 厚至
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H02253/
• 关键词: 熱画像風速測定法; 都市キャノピー層; 大気境界層; 接地境界層; ドップラーライダー; 粗度境界層; 都市大気境界層; 微気象観測; 都市街区内風速; アンサンブル平均; 熱画像風速測定; 都市街区; 多点乱流計測; 移動観測

本研究では実都市街区内における風の空間分布計測を行い，街区内の熱・物質輸送において支配的な乱流現象の物理過程把握を目的としており，そのための観測手法（熱画像風速測定法，多点乱流計測機器）の開発を並行して実施するものである．本年度は，多点計測による風の空間分布計測のための定点観測システムの開発を行った．屋外環境における乱流計測を目的とするため，10Hz以上で風速変動を捉える必要があり，超音波風速計を用いたシステム構築を検討した．また，測器の据え付けが困難な歩行者空間における短期的な計測を想定して，機動性の良い小型で軽量なものを開発した．以上を満足するような機器を開発し，20台の実機を作成し，キャリブレーションを行った．また，昨年度までに得られている，ドップラーライダーで測定された上空400mまでの風速データを解析し，地上近傍から高度400m程度までを接続する非定常な平均風速分布の特性について検討を行った．その結果，地上近傍の高度100~150m程度までは対数則が概ね成立しているが，測定範囲の上端まで対数則に従う時間帯もあることを客観的に示し，その高度を定量評価した．定量化された対数則の成立高度を用いて，上空風から地上近傍の平均風速分布を推定する手法について，今後検討する予定である．その他に，熱画像風速測定法を用いた実都市建物面に沿った流れの観測を行い，都市街区内の3次元的な流れの実測可能性について検討を行った．

在这项研究中，我们测量了实际城市街区内风的空间分布，旨在了解街区内热量和质量传输中占主导地位的湍流现象的物理过程和多点湍流的发展。测量装置将并行进行。今年，我们开发了一个定点观测系统，用于利用多点测量来测量风的空间分布。由于目的是测量室外环境中的湍流，需要捕获10Hz或更高的风速波动，因此我们考虑构建一个使用超声波风速计的系统。此外，我们还开发了一种紧凑、轻便、具有良好移动性的设备，假设在难以安装测量仪器的步行空间进行短期测量。我们开发了满足上述要求的设备，制作了20台实机，并进行了校准。此外，我们还对截至去年获得的多普勒激光雷达测量到的距地面400m的风速数据进行了分析，研究了从近地面区域到高空区域的非定常平均风速分布特征。约400m。结果，我们客观地证明了对数定律在接近地面约 100 至 150 m 的高度上通常成立，但有时对数定律也会遵循测量范围的上限，因此我们定量评估海拔高度。未来，我们计划研究一种利用对数定律成立的量化高度来估算高空风近地面平均风速分布的方法。此外，我们还利用热图像风速计测量方法观察了真实城市建筑物表面的流动，并研究了实际测量城市街区内三维流动的可能性。

项目成果

Robustness of the Mean Flow Similarity in an Urban Roughness Sublayer to Different Inflow Properties

城市粗糙度子层中平均流量相似性对不同流入属性的鲁棒性

• DOI: 10.1007/s10546-022-00764-z
• 发表时间: 2023
• 期刊: Boundary-Layer Meteorology
• 影响因子: 4.3
• 作者: Atsushi Inagaki;Ryo Inoue;Manabu Kanda;Yasuaki Mori
• 通讯作者: Yasuaki Mori

APPLICATION OF THERMAL IMAGE VELOCIMETRY TO URBAN AREA

热像测速技术在城市地区的应用

• DOI: 10.2208/jscejhe.77.2_i_1297
• 发表时间: 2021
• 期刊: Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. B1 (Hydraulic Engineering)
• 作者: Sugimoto Shiori;Xue Yongkang;Sato Tomonori;Takahashi Hiroshi G.;桐谷蒼介，稲垣厚至，神田学
• 通讯作者: 桐谷蒼介，稲垣厚至，神田学

実都市LES 数値計算に基 づく街区内平均風速分布の診断手法の提案

基于真实城市LES数值计算的城市街区内平均风速分布诊断方法的提出

• 发表时间: 2020
• 期刊: 土木学会論文集B1(水工学)
• 作者: Takahashi Hiroshi G.;Kiguchi Masashi;Sugimoto Shiori;高野結衣，増田士朗;井上 涼・稲垣 厚至・神田 学・森 康彰・新納 幸成
• 通讯作者: 井上 涼・稲垣 厚至・神田 学・森 康彰・新納 幸成

Use of Thermal Image Velocimetry to Measure a Dust-Devil-Like Vortex Within a Sports Ground in a Residential Area

使用热图像测速仪测量住宅区运动场内的尘暴状涡旋

• DOI: 10.1007/s10546-021-00674-6
• 发表时间: 2021
• 期刊: Boundary-Layer Meteorology
• 影响因子: 4.3
• 作者: Atsushi Inagaki;Manabu Kanda
• 通讯作者: Manabu Kanda

VARIATION OF THE MEAN WIND PROFILE WITHIN THE ATMOSPHERIC SURFACE LAYER MEASURED BY DOPPLER LIDAR

多普勒激光雷达测量大气表面层内平均风廓线的变化

• DOI: 10.2208/jscejhe.78.2_i_325
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. B1 (Hydraulic Engineering)
• 作者: 伊藤雄基;小田僚子;稲垣厚至;清野直子
• 通讯作者: 清野直子