2004 Fiscal Year Annual Research Report
非定常室内気流・温熱環境解析手法の環境設計への応用
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15360314
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| Research Institution | Meiji University |
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Principal Investigator |
松尾 陽 明治大学, 理工学部, 教授 (00010778)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
加治屋 亮一 明治大学, 理工学部, 講師 (60062014)
坂本 雄三 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (30114490)
倉渕 隆 東京理科大学, 工学部, 教授 (70178094)
岩本 靜男 神奈川大学, 工学部, 助教授 (20213316)
酒井 孝司 大分大学, 工学部, 助教授 (40274691)
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| Keywords | 非定常問題 / CFD解析 / 通風 / 可動吹出しノズル / 計算安定性 / 非等温噴流 / LES |
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| Research Abstract |
本研究組織では、気流・温熱環境解析手法の次世代環境設計への応用を目的とし、非定常CFD解析手法の実現象再現性に関する研究を行う。検討には、非定常問題を扱える乱流モデルとして有力なLESと、汎用性のあるk-εモデルを用いる。平成16年度は、CFD解析の追従性について検討し、検討結果を基に、吹出風や自然風のLESデータベースの作成を行った。本年度に得られた研究成果を以下にまとめる。
・LESを用いた解析手法の予測手法の検討では、LESによる非定常解析を用いて、通常の吹出口設計指針に従った空調法と本研究で提案する非定常可動吹出し空調法との比較に際し、冷房時の居住域環境性能指標であるADPIを算出した。その結果、可動吹出し空調手法を大空間空調に採用することにより、吹出口の器具個数を通常の設置数の1/4に減じても、良好な居住域環境を構築することが可能であることを確認した。
・概ね実物大の床暖房室内モデルを用いて温度や風速等の実測実験の結果と、同条件におけるCFD解析結果を比較し、CFD解析の放射場の卓越した床暖房室内の温度分布や気流性状の予測への適用の可能性を検証し、また精度の向上について検討した。また、同床暖房室内モデルを用いて、被験者による申告調査を行い、床暖房室内の温冷感、快適感それに接触温感について検討を行った。
・コンクリートスラブ内にパイプを敷設した蓄熱式放射冷暖房システムの利用可能性評価を目的として、実大模型を作成し、実測・解析をおこない、本研究で対象とする冷暖房システムおよび実測の概要、冷房実験結果と室温変動予測結果について検討を行った。
・低レイノルズ数型k-εモデルの一種であるが、壁面に鉛直方向の乱れが接線方向に比べ著しく抑制される非等方性効果が生じる流れにおいて、高い再現性が報告されているv2fモデルを壁噴流、及び、衝突噴流に適用し、対流熱伝達率の予測精度に関する検討を行なった。
・Durbinにより提案されたリミタを導入した改良k-εモデルによる建物周辺風圧分布の予測を実施し、実験との比較に基づくモデル・パラメータの最適化について報告した。
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