Large-Eddy-simulation analysis of airflows and strong wind hazards in urban areas
Large-Eddy-simulation analysis of airflows and strong wind hazards in urban areas
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城市地区气流及强风灾害的大涡模拟分析
DOI：
10.1016/j.uclim.2020.100625
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发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
6.4
通讯作者：
Takemi T
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Takemi T
从评估该地区强风灾害的角度来看，了解具有复杂几何特征的城市气流特征非常重要。本研究通过对建筑物和结构进行明确的大涡模拟 (LES)，研究了城市地区的湍流气流和强风危害。选择了京都市的一个商业区，其中包括历史建筑。现实和理想化建筑布置的敏感性实验表明，实际、复杂的建筑布置以及建筑高度的变化会增强城市冠层气流的不稳定性质。对台风条件下强风危害的分析表明，沿水流方向的主要街道和开放空间的持续风较强，而瞬时风则较强，特别是在高层建筑与低层建筑区/开放空间混合的地区。结果表明，阵风随着建筑平面面积指数的减小而增大。分析表明，建筑物高度的变化和建筑物的复杂布置都被认为会增强地面风的强度。这项研究表明，LES 模型对于评估城市地区的强风危害实际上很有用。
Understanding the characteristics of urban airflows with complex geometrical features is very important from viewpoints of assessing strong wind hazards in the region. This study investigated turbulent airflows and strong wind hazards in an urban area by conducting large-eddy simulations (LESs) with explicit representations of buildings and structures. A business district, including historical architectures, of Kyoto City was chosen. The sensitivity experiments with realistic and idealized building arrangements indicated that the actual, complicated arrangement of buildings as well as the building height variability would enhance an unsteady nature of airflows in urban canopy. An analysis of strong wind hazards under a typhoon condition shows that sustained winds are stronger along streamwise-oriented major streets and over open spaces while instantaneous winds become stronger especially within areas with a mixture of high-rise buildings embedded in low-rise building areas/open spaces. It was indicated that wind gustiness increases with the decrease in building plane-area index. The analysis suggested that both the building height variability and the complex arrangement of buildings are considered to enhance the gustiness of surface winds. This study demonstrated that an LES model is practically useful for assessing the strong wind hazards in urban areas.
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作者：
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通讯作者：
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