施回流と循環流を用いた喫煙・非喫煙空間の分離空調の開発

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09555178
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 加藤 信介 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (00142240)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 森川 泰成 大成建設技術研究所, 主任研究員 ; 谷口 伸行 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (10217135) ; 大岡 龍三 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (90251470) ; 村上 周三 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (40013180)
• Keywords: 施回流・循環流 / 精密室内模型実験 / 数値シミュレーション / 換気効率 / 喫煙・非喫煙

Research Abstract

[実験]居室を対象とした精密室内模型を設計・制作した。精密模型のスロット型吹出口・吸込口は、設置位置を自由に変更することが可能であり、様々な換気性状を再現することが可能である。この精密模型を用い、(1)吹出・吸込口位置を変化、(2)室内に障害物(Partition)を設置、(3)室内に発熱体を設置し、温度差による浮力の影響がある場合、の各ケースにおいて平均風速及び各種乱流統計量を詳細に測定し、循環流の有無・強度を詳細に解析した。風速の測定にはLDV(Laser Doppler Velocimetry)システムを用いた。この測定により得られたデータは、吹出口・吸込口の能力及び、循環流の独立性の検証に用いられるだけでなく、数値シミュレーションの検証にも役立つ高精度なものである。
[数値シミュレーション]
LES及び標準k-εモデルを用い、上記精密模型実験を対象としたシミュレーションを行った。LESによる解析結果は実験と非常によく一致し、スロット吹出の天井面に対する付着性、ライン吸込の影響範囲、及び施回・循環流の有無を詳細に検討する手法として十分な制度を持つことが示された。また標準k-εモデルによる解析結果においても十分な精度で流れ場を再現し、室条件を系統的に変化させ、拡散解析を行うための手法として妥当であることが確認された。

Research Products

• [Publications] 鈴木信夫、伊藤一秀、村上周三、加藤信介、高橋岳生: "不完全混合室内の居住域換気効率の評価に関する研究(その7)PFR検討用精密模型を用いた室内気流の測定と可視化" 日本建築学会大会学術講演梗概集. D-2. 591-592 (1997)
• [Publications] 伊藤一秀、村上周三、加藤信介、小林光、富水禎秀: "不完全混合室内の居住域換気効率の評価に関する研究(その8)Particle TracingによるVisitation Frequency,PFRの解析" 日本建築学会大会学術講演梗概集. D-2. 593-594 (1997)
• [Publications] 伊藤一秀、村上周三、加藤信介: "不完全混合室内の居住域換気効率の評価に関する研究(その9)Visitation Frequency,Purging Flow Rateによる局所領域換気効率の評価" 空気調和衛生工学会講演論文集. II. 421-424 (1997)
• [Publications] 大川泉、村上周三、加藤信介、伊藤一秀: "不完全混合室内の居住域換気効率の評価に関する研究(その10)精密模型を用いた室内気流の測定と可視化-居住域に障害物がある場合の検討-" 空気調和衛生工学会講演論文集. II. 425-428 (1997)
• [Publications] 伊藤一秀、村上周三、加藤信介、大川泉: "不完全混合室内の居住域換気効率の評価に関する研究(その11)平均拡散場解析によるVF、PFRの系統的解析" 日本建築学会関東支部研究報告集. (1997)
• [Publications] 林立也、村上周三、加藤信介、伊藤一秀: "受動喫煙の研究(その2)CFDによる置換換気される居室における複数人体周辺の呼吸域空気質に関する研究" 日本建築学会関東支部研究報告集. (1997)