塩分濃度法による不均一街区の平均交換係数の風洞実験

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18560580
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Nippon Institute of Technology
• Principal Investigator: 成田 健一 日本工業大学, 工学部, 教授 (20189210)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 谷本 潤 九州大学, 大学院・総合理工学研究院, 教授 (60227238) ; 萩島 理 九州大学, 大学院・総合理工学研究院, 助教授 (60294980)
• Keywords: ヒートアイランド / 熱収支 / 顕熱フラックス / 交換係数 / 対流熱伝達 / 風洞実験 / 都市キャノピィー / 乱流

Research Abstract

九州大学における「塩分濃度法」の風洞実験に関しては、当初予定の風洞装置では実験中のバックグラウンド条件の経時変化が無視できなかったため、専用の風洞装置を作成しての実験を実施した。風洞の断面寸法は900×900mm、測定用の水槽は720×720×50mmのステンレス製とした。模型の設置距離(fetch)は3250mmで、一辺が25mm(1H)の木製模型をアクリル板に両面テープで貼り付けて使用した。今年度は、高さ1Hの立方体模型を用い、整形と千鳥の2種類の配列に関して、グロス建蔽率(λp):7.7、17.4、30.9%の3種類の密度で実験を行った。測定時の代表風速は約2m/sとした。整形配列ではλp=7.7%でバルク係数が最大となり、それより密な配列では単調減少した。一方、千鳥配列ではλp=17.4%でピークを持つ分布となった。平板に比べ、バルク係数の値はいずれも大きく、この点は抗力係数の変化と一致したが、λpによる変化傾向は必ずしも一致しなかった。このような差異は、抗力係数が床面を含む全表面に対する値であるのに対し、塩分濃度法によるバルク係数は床面のみを評価しているという差に起因すると考えられる。
一方、これらの実験と平行し、エリア平均値だけではなく部位別の値を測定できる「濾紙水分蒸発法」による交換係数の把握を、日本工大に近い施設の風洞実験装置を利用して行った。今年度は塩分濃度法に先行して、不均一高さ配列(1.5Hと0.5Hの模型を交互に配列し、平均高さは1Hとした配列)の構成面別のバルク輸送係数分布を明らかにした。