Marta Camps ([email protected])
1. はじめに
Urban-VWT（Urban-Virtual Wind Tunnel）は、PHOENICS-DirectをUI（ユーザーインターフェイス）として使用するアプリケーションSimSceneである。これは、建物や建物の周りの風の影響、および歩行者や周囲の都市景観への影響を評価するツールである。
本研究では、Urban-VWTを用いて、中国浙江省の建物群周りの空気流れの数値解析事例を示す。特に北（N）と東南東（E-S-E）の風向きについて、図1の丸で囲まれた建物周辺の歩行者規模の風に焦点を当てる。
Fig 1 Geometry of the simulation.
2. シミュレーションの要件
関心のある特定の領域は、中央の建物の周りで地上10mまでである。円は建物を示し、矢印は計算に用いられた2つの風向を示す。この例では、風速は高さ10mの場所で5m/sであり、粗さは0.03mとした。
図2は、モデル化された様々な風向に対する各風速の測定頻度のヒストグラムを示す。 示されている各速度の値はその間隔の上限値である。
Fig 2 Probability of each wind speed for N& ESE winds
3. シミュレーションの設定
Urban-VWTメニューは、シミュレーションを構成するために必要なすべてのパラメータを含む。設定には約10分かかる。
Urban-VWTのユーザインタフェースは、7つのパラメータグループを左側にボタンとして表示する。 図3は、到来する風の特性（0°の風向、0°〜360°、北風）および地形の粗さを含む風および地形群を示す。
Fig 3 Wind and terrain parameters
E-S-Eの風向きの場合、ユーザーは単に風向きのパラメータを112.5°に変更するだけで、
新しい構成が適用され、数値拡散の不正確さを避けるために、E-S-E風の計算グリッドが自動的に再生成され、風向きと整列する。
図4にグリッド解像度および最大計算セル数を制御する計算グリッドグループを示す。 現在のモデルでは、最大セル数は1500万、最小セルサイズは各方向に0.5mである。
この分解能は、地上10mまでの図1の丸で囲んだ建物を囲む関心ゾーンで一様に適用される。ビルドアップ領域の残りの部分ではメッシュサイズが8mに拡大し、領域境界に向かってさらに広がっていく。すべての値は、メニューとそのメッシュ関連係数を使用して制御可能である。
図5および図6は、NおよびE-S-Eの風向きに対して生成されたグリッドを表示する。上記の図3および図4に示す残りのグループについて説明する。General：シミュレーションのタイトルとそのドメインのサイズを設定する。Geometry：ファイルをジオメトリとともにインポートし、設定する。反復数とプロセッサ数を含むその他の設定を行い、結果出力関連設定を行う。
「Run the simulation」をクリックするとソルバが起動し、シミュレーションを開始する。計算が終了すると、「Display results graphically」をクリックし、前に「出力設定」で設定した2Dおよび3Dプロットが表示される。
4. 結果
図7、図8、図9、および図10に、後処理機能で生成されたE-S-E風の結果を表す。ここの場合、出力設定パラメータグループは次のプロットを出力するように設定されている。
1）図7と図8：地上2mでの風力増幅係数（WAF）である。ここで、WAFは建物の有無による風速の比である。
2）図9：風速（PRO）が地上2mで6m/sを超える確率を表す。プロットはE-S-Eの風データとともに作成される。
3）図10：流線は地上2mでスタートさせた。
風向に関係なく同じ方向に画像が生成される。このような処理は標準VRビューアでも実現可能である。
5. まとめ
Urban-VWTは、建物や建物周囲空気流れのシミュレーションのために設計された。結果として、歩行者の風の快適性の研究に使用可能であることを示した。ユーザーはCFDの専門知識を必要とせずに貴重な情報を抽出できるようになる。
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