Development of Performance Prediction Model for Impinging Jet Ventilation System
| Project/Area Number |
20J10608
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 23020:Architectural environment and building equipment-related
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
山澤 春菜 大阪大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2021: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
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| Keywords | IJV / 置換換気 / 実大実験 / 温度成層 / CFD解析 / 気流の可視化 / 計算モデル / 換気効率 |
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| Outline of Research at the Start |
現在主流の換気方式よりも換気効率に優れるとされる新しい換気方式であるImpinging Jet Ventilation方式に関して研究する。大流速の給気域に比べ室全体は静穏な環境とすることが求められる。
・実験・実測により、１）他換気方式と比較することで特性を明らかにし、２）運転時の室内環境を整理し、３）海外にて実際の導入例に学び、４）3次元的な風速の分布性状を体系的に整備する。
・得られた知見をもとに、大流速域と室全体の静穏な環境を同時に解析する手法を確立する。
・給気噴流による局所的な気流分布と室全体における環境を分離して評価する、実際に設計者が用いることができるような簡易計算モデルを構築する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
持続可能な社会への移行を目指し，パリ協定・COP26において2050年までの脱炭素社会を目指すことが日本でも確認された．一方，コロナ禍の影響で換気や室内空気質に対して人々の注目が集まるなか，エネルギー性能のみならず，換気による室内空気質の維持・向上への欲求が高まっている．そこで，高い換気効率を有しつつ様々な場で適用可能とされるImpinging Jet Ventilation方式（以下，IJV）に関して研究した．
研究計画においては，a)他換気方式と比較することで長所・短所を明らかにし，b)冷暖房運転時，およびc)暖房運転時における性状を明らかにし，d)静穏な室内環境と比較的大運動量な給気噴流を数値流体力学（CFD解析）を用いて同時に解析する手法を確立して様々な条件下での検討を行い，e)脈動しながら室に吸気される噴流による局所的な気流分布と室全体における環境を分離して評価する簡易計算モデルを構築することとした．
a)～c)の実験・実測の知見をもとに，d)で解析手法を確立して各物理的なパラメータの影響を探り，e)で設計者のための簡易計算モデルを構築することを目的とした．
2020年度は，特にa)～c)について検討し2本の国際ジャーナルとして出版された．
2021年度は，まず，前述のd)について実大実験による風速分布測定・気流の可視化と温度分布測定をもとに，IJVに適当なCFD解析手法を検討した．その結果を用いてb)についてCFD解析を行うことで給気条件を変化させ，それらが室内の温熱環境・換気効率に与える影響を検討した．この内容は国際ジャーナルとして出版されている．加えて，e)について，噴流の基礎理論を加味して室全体の温度・汚染質濃度分布と足元のドラフト間を簡易に予測するモデルを開発し，前述のCFD解析結果と比較することで精度を検証した．この内容を国際ジャーナルとして投稿中である．
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(14 results)
