デジタルツインを用いたバイオハザード対策用安全キャビネットの最適設計

• Project/Area Number: 23K13453
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 23020:Architectural environment and building equipment-related
• Research Institution: Miyakonojo National College of Technology
• Principal Investigator: 牟田 諒太 都城工業高等専門学校, 建築学科, 助教 (40852629)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2025: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2023: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
• Keywords: 安全キャビネット / ドラフトチャンバー / 数値流体力学CFD

Outline of Research at the Start

本研究では，ウイルス等の病原体含有サンプル処理の手技を行うバイオハザード対策用クラスⅡキャビネット(安全キャビネット)を計算機上に再現したDigital Twin（デジタルツイン）モデルを作成し，計算流体力学CFD技術を適用する．数値解析によりキャビネット内外に形成される病原体含有汚染物質の非定常不均一濃度分布形成と封じ込めメカニズムを解明し，室内換気空調設計と一体化した安全キャビネットの新たな性能試験法・最適設計法を提案する．また，その他の実験室換気設備であるドラフトチャンバー，クリーンベンチ設計への展開を目指す．