市街地の対流・放射連成シミュレーションに基づく建物外壁面の熱伝達機構の解析

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07650684
• Research Institution: Niigata Institute of Technology
• Principal Investigator: 持田 灯 新潟工科大学, 工学部・建築学科, 助教授 (00183658)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 富永 禎秀 新潟工科大学, 工学部・建築学科, 助手 (00278079) ; 村上 周三 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (40013180)
• Keywords: 市街地環境 / 数値シミュレーション / 対流・放射熱伝達 / 快適性評価 / 風洞実験

Research Abstract

1 本研究では、対流と放射の連成した建物外壁面の熱伝達のメカニズムを風洞実験ならびに,各種乱流モデルに基づく対流・放射連成シミュレーションにより総合的に解析するシステムのプロトタイプを作成した。
これを実現するために行った技術開発を以下に示す。
2 風洞実験により乱流数値シミュレーションモデルの検討に使用可能な実験データベースを整備した。
3 複合グリッドシステムを用いた建物外壁面近傍の気流分布、温度分布の解析手法を開発した。
これを用いたLESによる数値予測手法に関して、実験データベースとの比較・照合によりその手法の検証・最適化を行うとともに、基本的条件の下で数ケースの計算を行った。
4 実験データベース、LESデータベースを用いてDSM,k-εモデル等のレイノルズ平均型の乱流モデルのモデル化を吟味し、これに改良を施し、LESに比べてはるかに少ない計算時間で所要の精度の解析が可能な対流場の数値予測手法を開発した。
5 次に、前項で開発された対流場の予測手法に、放射計算法を組み込み、対流と放射の連成した総合的解析手法を開発した。

Research Products

• [Publications] 持田 灯: "乱流モデルによる関東地方の流れ場,温度場の数値解析" 日本気象学会1995年春季大会講演予稿集. 67. 276-276 (1995)
• [Publications] 小林 光: "Lagransian Dynamic SGS Modelに基づくLESを用いた2次元角柱周辺流れの解析" 日本流体力学会誌「ながれ」. 14巻(別冊). 37-40 (1995)
• [Publications] 持田 灯: "都市気候モデルによる関東地方の流れ場・温度場の数値解析(その1)" 第9回 数値流体シンポジウム講演論文集. 455-456 (1995)
• [Publications] 持田 灯: "Dynamic LESによる2次元角柱まわりの乱流渦放出流れの解析(第1報)" 日本建築学会計画系論文報告集. 479号. 41-47 (1996)
• [Publications] 富永 禎秀: "Dynamic Mixed SGSモデルに基づくLESによる立方体まわりの流れ場・拡散場の解析" 日本風工学会誌. 63号. 41-44 (1995)
• [Publications] 持田 灯: "対流・放射総合解析による市街地外部空間のSET^*の試算" 日本建築学会・地球環境保全のための都市・建築の計画手法に関する総合的研究. 156-164 (1995)