2006 Fiscal Year Annual Research Report
CFDによる生物生産施接内空気分布の予測と制御に関する研究
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16580214
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
山口 智治 筑波大学, 大学院生命環境科学研究科, 教授 (40015839)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
星 典宏 近畿中国四国農業研究センター, 次世代カンキツ生産技術研究チーム, 研究員
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| Keywords | CFD / 生物生産施設 / 空気分布 / パッドアンドファン冷房 / 大型野菜温室 / 気流分布 / 温度分布 |
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| Research Abstract |
大型温室などの生物生産施設での高効率的生産のため,気流,温・湿度,ガス濃度など,いわゆる室内空気分布の的確な予測とそれに基づく高度な環境制御システムの開発が要望されてきている。他方,計算機の性能向上に伴い急速な進展を遂げてきている数値解析技術であるCFD(Computational Fluid Dynamics)による室内空気流れ環境の解析法が,生物生産施設分野の環境予測にも導入されてきている。本研究は,生物生産施設内の空気分布に関して,CFDシミュレーションならびに実測から検討を行うことにより,生産施設の新たな環境設計法の確立を目的とするものである。
平成18年度においては以下の研究を実施した。
1.パッドアンドファン冷房システムを備える野菜栽培温室を対象として,CFD技術を援用し,草丈の高い作物(トマト)の栽培を想定した条件下における室内の気流および温度分布に関する数値計算を試みた。栽培畝方向と気流方向を平行させ,また植栽層にある程度の流路率があれば,換気時間の経過に従って,植栽層内部にも冷却効果が得られる可能性を示した。
2.パッドアンドファン冷房システムを備えた実際の大型野菜(パプリカ)栽培温室において,夏季2か月間に渡り詳細な環境計測実験を行った。日射強度の強い時間における室内気温分布は顕著であり,パッドからファン間水平距離39mでの最大昇温度は5℃,床面から2m高さまでの垂直方向最大温度差は7℃にも達していた。
3.環境制御実験温室において,レーザー光の減衰現象を利用した施設内局所換気効率の評価法の検討を行い,室内の縦断面,横断面における局所換気回数を同時評価出来ることを示した。
4.3カ年間の研究結果を「研究成果報告書」として取りまとめた。
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