建築環境工学分野に対応した汎用室内気流・温熱環境解析コード作成に関する研究

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09555181
• Research Institution: Meiji University
• Principal Investigator: 松尾 陽 明治大学, 理工学部, 教授 (00010778)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 永田 明寛 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (60228020) ; 加治屋 亮一 明治大学, 理工学部, 講師 (60062014) ; 岩本 静男 神奈川大学, 工学部, 助教授 (20213316) ; 倉渕 隆 東京理科大学, 工学部, 助教授 (70178094) ; 坂本 雄三 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (30114490)
• Keywords: 気流・温熱環境解析 / 汎用コード / 乱流モデル / カーテシアン座標系 / 一般座標系 / SIMPLE法 / 圧力境界条件 / 模型実験・実測

Research Abstract

室内気流・温熱環境解析のための汎用コード開発にむけて、座標系(カーテシアン座標系)・共通配列名・配列の次元(1次元配列)等について検討・選択し、以下の項目について、数値実験を行い、典型的な流れの計算モデルの数値シミュレーション結果やフィールド実測・模型実験結果との比較検討を行った。
1.乱流モデル:k-εモデル,低Re数型乱流モデル,DSM,ASM,LESなど各種モデルを建物内外の気流・温度分布の数値シミュレーションに適用して、適正なモデルを選択し、改良を加え、渦粘性補正k-εモデルなどについて検討している。
2.計算格子:カーテシアン座標系を使用し、スタガード、レギュラー、およびスタガード、レギュラー併用の解適合性の検討を行い、かつ一般座標系への拡張性・適用について検討を行っている。
3.数値解法:模型実験・実測を主軸に使用し、他の定常解法・非定常解法についても数値実験・検討を行った。
4.境界条件:圧力境界条件について、他(香月型、オイラー型)の流出境界条件と比較し、SIMPLE法における適正の可否の検討を行い、主に圧力型を使用する。MICCG法の周期境界条件の室内気流への適用に関する検討を行った。
5.差分スキーム:各種差分スキームについて、数値実験間、実測、模型実験結果と比較検討を行っている。
6.模型実験・実測:大空間屋内運動場(ドーム)内の温熱環境の実測、建物模型を用いた通風時建物内外の気流性状に関する風洞実験・実測、アクリル製室内模型を用いた強制対流・自然対流場の可視化実験・実測。

Research Products

• [Publications] 倉渕 隆 他: "空気齢輸送方程式に基づく多室間換気量の評価法に関する研究" 1997年度日本建築学会大会学術講演梗概集. 573-574 (1997)
• [Publications] 松尾 陽 他: "建築外表面の対流熱伝達率に関する研究" 1997年度日本建築学会大会学術講演梗概集. 5-6 (1997)
• [Publications] 永田明寛・坂本雄三: "地盤に接する壁体の熱応答" 1997年度日本建築学会大会学術講演梗概集. 153-154 (1997)
• [Publications] 植田俊克・加治屋亮一 他: "動式ノズルを用いた大空間の水平吹出し気流に関する研究" 平成9年度空気調和・衛生工学会学術講演会講演論文集. 81-84 (1997)
• [Publications] 倉渕 隆 他: "風洞実験およびCFDによる開口条件の異なる建物内の通風性状に関する基礎的研究" 平成9年度空気調和・衛生工学会学術講演会講演論文集. (1997)
• [Publications] 酒井孝司 他: "大空間屋内運動広場の温熱環境実測に関する研究" 日本建築学会九州支部研究報告. (1998)