報告書番号

T01052

タイトル（和文）

漏洩ガス排出条件を考慮した大気拡散予測手法の開発（その１） -高速放出時のトレーサガス濃度変動を対象とした風洞実験-

タイトル（英文）

Development of concentration fluctuation estimation methods incorporating effluent conditions of released gas (1) -A wind tunnel experiment on concentration fluctuation in a plume emitted at very high speed.-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

ガスの放出速度がプルームの濃度変動にどのような影響を与えるかを検討するため，地表付近より高速でトレーサガスを放出し，高周波に至る濃度変動を測定する風洞実験を行った。地表面と平行に高速で放出されたガスは，地表に沿った状態で周囲の気流を取り込みながら水平方向へ大きく拡散される。一方，鉛直方向の運動は地表の存在により抑制されるため，鉛直方向の広がり幅は放出速度による差が小さい。高速放出時の放出口近傍では，プルームと周囲気流との速度差により気流の影響によるプルームの蛇行が小さく，プルーム内の濃度変動は相対的に小さい。また，プルーム中心付近における濃度の確率密度関数は正規分布に近い分布を示し，この関数を用いることにより高濃度値の予測が可能となる。高速放出時のプルーム中心軸付近の高濃度値は等速放出時における平均濃度に対する高濃度値の比を用いて予測すれば風下距離に関わらず安全側の評価となる。

概要 （英文）

Wind tunnel experiments were carried out to investigate the effects of effluent speed on tracer gas concentration fluctuations. Instantaneous concentrations in a plume from a point source near the ground were measured using a high-frequency-response flame ionization detector. The effluent to wind speed ratio is set at three different values of 1, 10 and 100. Although the vertical plume widths increase in a similar manner at different effluent conditions, the horizontal plume spreads rapidly due to mixing with the ambient air when the effluent to wind speed ratio is large. Because of the velocity differences between the plume and the ambient, the small-scale turbulence produced in the source is dominant and the concentration fluctuations are small around the plume center when the tracer gas was emitted at very high speed. The peak concentrations calculated using the mean concentrations and the concentration standard deviations measured in the wind tunnel experiments agree well with those observed directly in the high-speed plume when the normal distributions are applied to the probability density functions of concentration. The ratios of peak to mean concentrations of the plume emitted at high speed are always lower than those of the plume released at the average flow velocity at any downwind positions.

報告者

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