Numerical study on debris' dynamics in a tornado-like vortex

类龙卷风涡中碎片动力学的数值研究

• 批准号: 23560671
• 负责人: MARUYAMA Takashi
• 金额: $ 3.41万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23560671/
• 关键词: 竜巻; 数値解析; 飛散物; ＬＥＳ; 回転流

A study on the trajectory of flying debris in a tornado-like vortex was carried out. A series of unsteady flow fields of tornado-like vortex was generated by Large Eddy Simulation and wind characteristics in the vortex were investigated. Debris resulting building damage was examined by the records of past tornado disasters and the range of aerodynamic parameter of flying debris was detected. The aerodynamic characteristics of kawara, Japanese ceramic roof tile, was also investigated by wind tunnel test. The characteristics of aerodynamics of kawara was examined by comparing with those of simple shape objects such as square plate or sphere. The trajectories of flying debris in the vortex were computed numerically using various condition of vortex strength, size, traveling speed or release height and aerodynamic parameters of debris. The statistics and the distributions of maximum speed of debris were obtained.

对类似龙卷风的漩涡中飞行碎片的轨迹进行了研究。通过大涡模拟产生了一系列龙卷风状涡旋的非定常流场，并研究了涡旋内的风特性。通过过去龙卷风灾害的记录检查了造成建筑物损坏的碎片，并检测了飞行碎片的空气动力参数范围。日本陶瓷屋顶瓦卡瓦的空气动力特性也通过风洞试验进行了研究。通过与方形板或球体等简单形状物体的比较，检验了卡瓦拉的空气动力学特性。利用涡流强度、大小、行进速度或释放高度以及碎片的气动参数的各种条件，对涡流中飞行碎片的轨迹进行数值计算。获得了碎片最大速度的统计数据和分布。

项目成果

瓦の飛散数値シミュレーション

瓦片散射的数值模拟

• 发表时间: 2013
• 期刊: 日本風工学会誌
• 作者: 丸山敬;岡崎純也
• 通讯作者: 岡崎純也

瓦と正方形平板の飛散性状のシミュレーション

瓷砖和方板散射特性的模拟

• 发表时间: 2012
• 期刊: 第22回風工学シンポジウム論文集
• 作者: 岡崎純也;丸山敬
• 通讯作者: 丸山敬

2012年5月6日につくばで発生した竜巻中の飛散物の速度推定

2012年5月6日筑波龙卷风期间碎片速度的估算

• 发表时间: 2013
• 期刊: 京都大学防災研究所年報
• 作者: 山口信;村上聖;武田浩二;MINAKAWA Youichi;丸山敬
• 通讯作者: 丸山敬

特集飛散物被害の状況

特色：飞行物体造成的损坏情况

• 发表时间: 2013
• 期刊: 日本風工学会誌
• 作者: 高森浩治;友清衣利子;西村宏昭;野田稔;丸山敬;宮城弘守
• 通讯作者: 宮城弘守

2012年5月に北関東で発生した竜巻被害

2012年5月关东北部发生龙卷风灾害

• 发表时间: 2013
• 期刊: 京都大学防災研究所年報
• 作者: 山口信;村上聖;武田浩二;三井宜之;平居孝之;丸山敬
• 通讯作者: 丸山敬