• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Development of a practical ventilation analysis model for complex airflow fields in closed spaces considering various obstacles

Research Project

Project/Area Number 19K04942
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 25020:Safety engineering-related
Research InstitutionNational Institute of Maritime, Port and Aviation Technology

Principal Investigator

Kimura Arata  国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (30582556)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 岡 泰資  横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 教授 (10240764)
岡 秀行  国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (80399518)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords質量保存流速場モデル / MASCON / 後流 / 換気解析 / MASCONモデル / 車両区域
Outline of Research at the Start

本研究は、応用気象学分野で用いられるビルが林立する都市部における実用的な気流場予測手法に用いられるMASCONモデルを、車両等の物体が密集する船舶の車両区域を例にして、閉囲された空間の複雑気流場予測手法に応用するための研究を行う。
その際、本手法の根幹である流体の運動量保存式を補完する物体周りの速度場代数モデルについて、上記の都市部のモデルに無い様々なアスペクト比の物体に関する代数モデルを、風洞模型を用いた実験により開発する。
並行して開発する気流場解析コードに、拡張した代数モデルを組み込み、風洞実験や、車両区域の気流場実計測結果と比較し、本気流場予測モデルの妥当性を検証・改善する。

Outline of Final Research Achievements

A ventilation flow field in vehicle spaces on pure car carriers and car ferries is complicated by existence of obstacles such as girders, webs, and other hull structures, as well as loaded vehicles. In this study, we developed a practical ventilation analysis model for vehicle spaces that takes into account the effects of such obstacles, and also developed an algebraic model that reproduces the twin vortices at the rear of vehicles and the rear vortex of structures with thin thicknesses, which are essential for such a model.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の学術的意義は、元来、応用気象学分野の大規模なスケールの気流場評価において利用されてきたMASCONモデルを、これまで適用例が無い閉囲された空間の複雑気流場解析に応用することで実用的な気流場予測手法を開発するところにある。
本研究において構築する実用的気流場予測手法は、船舶の車両区域と類似する地下駐車場における排煙・換気解析にも応用が可能であり、本研究が評価対象とする可燃性ガスの滞留防止のような安全工学の観点のみならず、建築、空調工学分野や、衛生工学分野においてもその成果の活用が期待できる点に社会的意義がある。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Improvement of a Diagnostic Urban Wind Model for Flow Fields around a Single Rectangular Obstacle in Micrometeorology Simulation2021

    • Author(s)
      Asami Mitsufumi、Kimura Arata、Oka Hideyuki
    • Journal Title

      Fluids

      Volume: 6 Issue: 7 Pages: 254-254

    • DOI

      10.3390/fluids6070254

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Development of an Algebraic Model of Empirical Parameterization of Near Wakes around a Vehicle2021

    • Author(s)
      Kimura Arata、Asami Mitsufumi、Oka Hideyuki、Oka Yasushi
    • Journal Title

      Fluids

      Volume: 6 Issue: 2 Pages: 75-75

    • DOI

      10.3390/fluids6020075

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 質量保存流速場モデルを用いた車両まわりの渦流れ場に関する数値シミュレーション2020

    • Author(s)
      木村新太、浅見光史、岡秀行、岡泰資
    • Organizer
      安全工学シンポジウム2020
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Development of a parameterization model of near wakes around a vehicle2020

    • Author(s)
      Kimura Arata、Asami Mitsufumi、Oka Hideyuki、Oka Yasushi
    • Organizer
      COMPSAFE2020
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 質量保存流速場モデルを用いた閉囲空間における複雑気流場の簡易予測手法の開発2019

    • Author(s)
      木村新太, 岡秀行, 岡泰資
    • Organizer
      第52回安全工学研究発表会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi