地形影響を考慮した排ガス拡散予測・数値モデルの開発 高い煙突への数値モデルの適用
火力発電所の環境アセスメントでは排ガス拡散の地形影響評価に三次元数値モデルが使用されている。近年、火力発電所の設備更新時には、航空法の遵守や景観への配慮に加えて、高効率発電システムの導入や燃料転換により環境負荷が大幅に低減されることから、従来よりも煙突高さを低くするケースが見られる。本論文では数値モデルを低煙突に適用できるように、非静力学モデルや地表付近の乱流量を経験的に修正する方法の導入をはかった。また、将来の地表面付近の低い煙突からの排ガス拡散予測への適用に先立ち、本論文では火力発電所の高所煙源を対象に本論文の数値モデルと現行の数値モデルの整合性を確認した。その結果、地表煙軸濃度分布は風洞...
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| Published in | 大気環境学会誌 Vol. 47; no. 6; pp. 261 - 269 |
|---|---|
| Main Authors | , , , |
| Format | Journal Article |
| Language | Japanese |
| Published |
公益社団法人 大気環境学会
2012
|
| Subjects | |
| Online Access | Get full text |
| ISSN | 1341-4178 2185-4335 |
| DOI | 10.11298/taiki.47.261 |
Cover
| Abstract | 火力発電所の環境アセスメントでは排ガス拡散の地形影響評価に三次元数値モデルが使用されている。近年、火力発電所の設備更新時には、航空法の遵守や景観への配慮に加えて、高効率発電システムの導入や燃料転換により環境負荷が大幅に低減されることから、従来よりも煙突高さを低くするケースが見られる。本論文では数値モデルを低煙突に適用できるように、非静力学モデルや地表付近の乱流量を経験的に修正する方法の導入をはかった。また、将来の地表面付近の低い煙突からの排ガス拡散予測への適用に先立ち、本論文では火力発電所の高所煙源を対象に本論文の数値モデルと現行の数値モデルの整合性を確認した。その結果、地表煙軸濃度分布は風洞実験で得られた地形による地表煙軸濃度分布の変化をほぼ再現できることが示されるとともに、環境アセスメントの評価項目である最大着地濃度比や最大着地濃度距離比は現行の数値モデルと同程度の予測精度が得られることが確認できた。 |
|---|---|
| AbstractList | 火力発電所の環境アセスメントでは排ガス拡散の地形影響評価に三次元数値モデルが使用されている。近年、火力発電所の設備更新時には、航空法の遵守や景観への配慮に加えて、高効率発電システムの導入や燃料転換により環境負荷が大幅に低減されることから、従来よりも煙突高さを低くするケースが見られる。本論文では数値モデルを低煙突に適用できるように、非静力学モデルや地表付近の乱流量を経験的に修正する方法の導入をはかった。また、将来の地表面付近の低い煙突からの排ガス拡散予測への適用に先立ち、本論文では火力発電所の高所煙源を対象に本論文の数値モデルと現行の数値モデルの整合性を確認した。その結果、地表煙軸濃度分布は風洞実験で得られた地形による地表煙軸濃度分布の変化をほぼ再現できることが示されるとともに、環境アセスメントの評価項目である最大着地濃度比や最大着地濃度距離比は現行の数値モデルと同程度の予測精度が得られることが確認できた。 |
| Author | 道岡, 武信 佐田, 幸一 市川, 陽一 佐藤, 歩 |
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| DOI | 10.11298/taiki.47.261 |
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| EISSN | 2185-4335 |
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| Issue | 6 |
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| PublicationCentury | 2000 |
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| PublicationDecade | 2010 |
| PublicationTitle | 大気環境学会誌 |
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| PublicationYear | 2012 |
| Publisher | 公益社団法人 大気環境学会 |
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| References | 13) 資源エネルギー庁: 発電所に係る環境影響評価の手引, 電力新報社発行 (1999). 15) Takakura, S., Suyama, Y., Aoyama, M. : Numerical Simulation of Flowfields around Building in an Urban Area, J. Wind Eng. Ind. Aerodyn. 46-47, 765-771 (1993). 12) Sada, K., Sato, A., Ichikawa, Y. : Development of Numerical Model of Stack Gas Diffusion near the Ground Surface, Environ. Sci. Res. Lab. Rep. No. V08056(2009b). [in Japanese] 9) Okabayashi, K., Ide, Y., Takahashi, H., Kane, N., Okamoto, S., Kobayashi, K. : A New Wind Tunnel Technique for Investigating Gas Diffusion behind a Structure, Atmos. Environ., 25A, 1227-1236(1991). 5) Ichikawa, Y., Sada, K. : An Atmospheric Dispersion Model for the Environmental Impact Assessment of Thermal Power Plants in Japan –A Method for Evaluating Topographical Effects, J. Air & Waste Manage. Assoc., 52, 313-323 (2002). 16) Thomson, D. J. : Criteria for the Selection of Stochastic Models of Particle Trajectories in the Turbulent Flow, J. Fluid Mech., 180, 529 (1987). 6) 経済産業省原子力安全・保安院: 発電所に係る環境影響評価の手引(2007). http://www.nisa.meti.go.jp/sangyo/electric/detail/tech_info.html (2012/4/27 アクセス 17) Tsuchiya, M., Murakami, S., Mochida, A., Kondo, K., Ishida, Y. :Development of a New k-ε model for Flow and Pressure Fields around Bluff Body, J. Wind Eng. & Industrial Aerodynamics, 67 &68, 169-182(1997). 2) Atomic Energy Society of Japan: Code for the Numerical Model to Calculate the Effective Source Height for Safety Analysis of Nuclear Power Facilities: 2011(2012). 14) 大気環境学会関東支部予測計画評価部会, CFD モデル環境アセスメント適用性研究会, CFD モデルによる大気環境アセスメントガイドライン作成に向けた試算と考察(2012 8) 日本建築学会: 市街地風環境予測のための流体数値解析ガイドブック－ガイドラインと検証用データベース, 丸善（株）発行 (2007 10) Sada, K., Michioka, T., Ichikawa, Y. : Numerical Simulation of Atmospheric Flow and Stack Gas Diffusion under Building and Complex Terrain Conditions (Estimations of Effective Stack Height and Comparisons with Wind Tunnel Experiments), JSME Int. J., Series B, 49, 1, 48-59(2006). 4) 堀田亮年， 中田耕太郎, 佐田幸一: シミュレーションの信頼性確保のあり方とは？当学会としての Verification & Validation への取り組み, 日本原子力学会誌, 52[11], 727-731(2010 7) 通商産業省立地公害局: 産業公害総合事前調査における大気に係る環境濃度予測手法マニュアル, （社）産業公害防 止協会発行 (1985 3) Hino, M. : Maximum Ground-Level Concentration and Sampling Time, Atmos. Environ., 2, 149-165(1968). 1) Atomic Energy Society of Japan: Code for Wind Tunnel Experiments to Calculate the Effective Height of Emitting Source for Nuclear Power Facilities Safety Analysis 2009 (2010). 11) Sada, K., Komiyama, S., Michioka, T., Ichikawa, Y. : Numerical Model for Atmospheric Diffusion Analysis and Evaluation of Effective Dose for Safety Analysis, Transactions of the Atomic Energy Society of Japan, 8, 2, 184-196 (2009a). [in Japanese] |
| References_xml | – reference: 16) Thomson, D. J. : Criteria for the Selection of Stochastic Models of Particle Trajectories in the Turbulent Flow, J. Fluid Mech., 180, 529 (1987). – reference: 3) Hino, M. : Maximum Ground-Level Concentration and Sampling Time, Atmos. Environ., 2, 149-165(1968). – reference: 7) 通商産業省立地公害局: 産業公害総合事前調査における大気に係る環境濃度予測手法マニュアル, （社）産業公害防 止協会発行 (1985)． – reference: 8) 日本建築学会: 市街地風環境予測のための流体数値解析ガイドブック－ガイドラインと検証用データベース, 丸善（株）発行 (2007)． – reference: 13) 資源エネルギー庁: 発電所に係る環境影響評価の手引, 電力新報社発行 (1999). – reference: 9) Okabayashi, K., Ide, Y., Takahashi, H., Kane, N., Okamoto, S., Kobayashi, K. : A New Wind Tunnel Technique for Investigating Gas Diffusion behind a Structure, Atmos. Environ., 25A, 1227-1236(1991). – reference: 17) Tsuchiya, M., Murakami, S., Mochida, A., Kondo, K., Ishida, Y. :Development of a New k-ε model for Flow and Pressure Fields around Bluff Body, J. Wind Eng. & Industrial Aerodynamics, 67 &68, 169-182(1997). – reference: 1) Atomic Energy Society of Japan: Code for Wind Tunnel Experiments to Calculate the Effective Height of Emitting Source for Nuclear Power Facilities Safety Analysis 2009 (2010). – reference: 12) Sada, K., Sato, A., Ichikawa, Y. : Development of Numerical Model of Stack Gas Diffusion near the Ground Surface, Environ. Sci. Res. Lab. Rep. No. V08056(2009b). [in Japanese] – reference: 2) Atomic Energy Society of Japan: Code for the Numerical Model to Calculate the Effective Source Height for Safety Analysis of Nuclear Power Facilities: 2011(2012). – reference: 11) Sada, K., Komiyama, S., Michioka, T., Ichikawa, Y. : Numerical Model for Atmospheric Diffusion Analysis and Evaluation of Effective Dose for Safety Analysis, Transactions of the Atomic Energy Society of Japan, 8, 2, 184-196 (2009a). [in Japanese] – reference: 15) Takakura, S., Suyama, Y., Aoyama, M. : Numerical Simulation of Flowfields around Building in an Urban Area, J. Wind Eng. Ind. Aerodyn. 46-47, 765-771 (1993). – reference: 5) Ichikawa, Y., Sada, K. : An Atmospheric Dispersion Model for the Environmental Impact Assessment of Thermal Power Plants in Japan –A Method for Evaluating Topographical Effects, J. Air & Waste Manage. Assoc., 52, 313-323 (2002). – reference: 14) 大気環境学会関東支部予測計画評価部会, CFD モデル環境アセスメント適用性研究会, CFD モデルによる大気環境アセスメントガイドライン作成に向けた試算と考察(2012)． – reference: 10) Sada, K., Michioka, T., Ichikawa, Y. : Numerical Simulation of Atmospheric Flow and Stack Gas Diffusion under Building and Complex Terrain Conditions (Estimations of Effective Stack Height and Comparisons with Wind Tunnel Experiments), JSME Int. J., Series B, 49, 1, 48-59(2006). – reference: 6) 経済産業省原子力安全・保安院: 発電所に係る環境影響評価の手引(2007). http://www.nisa.meti.go.jp/sangyo/electric/detail/tech_info.html (2012/4/27 アクセス) – reference: 4) 堀田亮年， 中田耕太郎, 佐田幸一: シミュレーションの信頼性確保のあり方とは？当学会としての Verification & Validation への取り組み, 日本原子力学会誌, 52[11], 727-731(2010)． |
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| SourceType | Publisher |
| StartPage | 261 |
| SubjectTerms | Atmospheric diffusion Numerical simulation model Terrain effect Thermal power plant Wind tunnel experiment |
| Subtitle | 高い煙突への数値モデルの適用 |
| Title | 地形影響を考慮した排ガス拡散予測・数値モデルの開発 |
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| Volume | 47 |
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| ispartofPNX | 大気環境学会誌, 2012/11/10, Vol.47(6), pp.261-269 |
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