Estimation of amount of air-borne salt adhered to structural surface by multiscale airflow analysis

通过多尺度气流分析估算附着在结构表面的空气中盐的量

• 批准号: 22K20453
• 负责人: 坪倉 佑太
• 金额: $ 1.83万
• 依托单位: Matsue National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-08-31 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K20453/
• 关键词: 飛来塩分; 腐食; 維持管理; CFD; WRF

本研究の目的は，①従来の飛来塩分量の観測法であるドライガーゼ法と，領域気象モデル WRFによる風速場の解析を組み合わせた，大気中塩分濃度の評価手法の構築，および②構造物に付着する塩分量の定量的かつ簡便な推定手法を提案することである．今年度は，特に①のWRF解析の飛躍的な精度向上に主眼を多き，研究を進めた．なお，当初の予定では，WRFにおいては風速場のみを対象とした解析を行う予定であったが，腐食環境把握の効率化の観点からWRFによる海塩粒子濃度予測の精度向上についても同時に取り組んだ．具体的には，WRFによる風速予測の対象期間を2014年10月から2015年12月，海塩粒子濃度予測の対象期間を2015年10月とし，観測値と比較することで解析精度の検証を行った．対象地点は松江工業高等専門学校地点を中心とした領域である．結果として，風速場の解析精度には，土地利用データの精度が大きく影響することが明らかになった．また，海塩粒子量予測においては，汽水湖からの塩分の発生を適切に考慮すること，および海岸線を適切に反映することが重要であることが明らかになった．一方，②構造物に付着する塩分量の定量的かつ簡便な推定手法の提案についても，今年度基礎的な検討に着手した．具体的には，矩形断面を対象として，粒子飛散解析を実施し，矩形断面の断面辺長比が粒子の飛散・付着プロセスに大きく寄与することを明らかにした．また，矩形断面に高欄を想定した突起物を付加した構造形状を対象として解析を実施したところ，高欄の影響で矩形断面と比べて付着量が大きく変化することが明らかになった．

这项研究的目的是创建一种评估大气中盐度浓度的方法，结合1）Dry Gauze方法，一种用于观察传入盐度的常规方法，使用区域天气模型WRF对风速场进行分析，以及2）提出一种定量和简单方法，用于估计盐度附着在结构上的含量。今年，我们专注于在1中显着提高WRF分析的准确性，并进行了我们的研究。此外，最初的计划是仅对WRF进行分析，但是为了提高理解腐蚀环境的效率，我们还致力于提高使用WRF预测海盐颗粒浓度的准确性。具体而言，使用WRF的风速预测的目标周期为2014年10月至2015年12月，海盐颗粒浓度预测的目标周期是从2015年10月开始，海盐颗粒浓度预测的目标周期是从2015年10月开始，并且通过将其与观察值进行比较来验证分析的准确性。目标位置是围绕Matsue国家技术学院的区域。结果，揭示了土地使用数据的准确性对风速分析的准确性有重大影响。此外，已经揭示了在预测海盐颗粒体积时，重要的是要正确考虑从微钻湖中产生盐度并正确反映海岸线。同时，今年我们还开始了基本考虑，以估算结构附加盐量的定量和简单方法。具体而言，在矩形截面上进行了粒子散射分析，表明矩形截面的横截面侧面长度比对颗粒的散射和粘附过程产生了显着贡献。此外，当我们分析在矩形截面中添加了高轨道突起的结构形状时，据显示，与矩形截面相比，由于高铁的影响，粘附的量显着变化。