Numerical Study on the unsteady flow fields around a building in a tornado like vortex

龙卷风涡旋中建筑物周围非定常流场的数值研究

• 批准号: 20560519
• 负责人: MARUYAMA Takashi
• 金额: $ 2.91万
• 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: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20560519/
• 关键词: 竜巻; 強風; 建物被害; 非定常流れ場; 数値解析; 飛散物; 気流性状; 風圧性状; 回転流; 建物

A numerical tornado simulator was developed. It can generate various types of tornado like vortices numerically by Large Eddy Simulation. A series of unsteady flow fields of vortex were generated and examined the flow characteristics with varying the inflow conditions, the boundary conditions, and the configuration of calculating domain. The normalized differential mean pressure indicates almost equivalent magnitude of -1.5 at the radius of maximum mean tangential speed, Rtmax and also the absolute mean wind speed shows the half of the maximum mean tangential speed at the radius of 3 Rtmax irrespective of core type of vortex. The unsteady flow fields and the pressure fields around a building put in the vortex was examined. The function of the calculating the trajectories of missiles released in the vortex was also installed in the tornado simulator and the trajectories of simple shaped missile were tested.

开发了龙卷风数值模拟器。通过大涡模拟，可以在数值上生成各种类型的龙卷风涡旋。建立了一系列旋涡非定常流场，考察了不同来流条件、边界条件和计算域结构下的流动特性。归一化平均差压在最大平均切向速度Rtmax半径处的量级几乎相当于-1.5，而绝对平均风速在半径3Rtmax处显示的是最大平均切向速度的一半，而与涡核类型无关。对旋涡内建筑物周围的非定常流场和压力场进行了研究。在龙卷风模拟器中还安装了计算导弹在旋涡中释放的轨迹的功能，并对简单外形的导弹进行了轨迹测试。

项目成果

数値トルネードシミュレーターの特性

数值龙卷风模拟器的特点

• 发表时间: 2009
• 期刊: 第23回数値流体力学シンポジウム 論文集CD
• 作者: 川辺秀憲;釜江克宏;趙自由;丸山敬
• 通讯作者: 丸山敬

A Numerically Generated Tornado-Like Vortex by Large Eddy Simulation, Seventh Asia-Pacific Conference on Wind Engineering

通过大涡模拟数值生成的龙卷风状涡旋，第七届亚太风工程会议

• 发表时间: 2009
• 作者: 佐上瑶子;堀則男;五十子幸樹;井上範夫;Takashi Maruyama
• 通讯作者: Takashi Maruyama

数値トルネードシミュレーターによりつくられた竜巻状の渦の性質

由数值龙卷风模拟器创建的类龙卷风涡旋的属性

• 发表时间: 2010
• 期刊: 第25回生研TSFDシンポジウム講演論文集
• 作者: 趙自由;堀則男;丸山敬
• 通讯作者: 丸山敬

Simulation of flying debris using a numerically generated tornado-like vortex

• DOI: 10.1016/j.jweia.2011.01.016
• 发表时间: 2011-04
• 期刊: Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics
• 影响因子: 4.8
• 作者: T. Maruyama

2007年新潟県中越沖地震(Mj6.8)の震源のモデル化と3次元地震動シミュレーション

2007 年新泻县中越大地震 (Mj6.8) 的震源建模和 3D 地震运动模拟

• 发表时间: 2008
• 作者: 川辺秀憲;釜江克宏
• 通讯作者: 釜江克宏