2019 Fiscal Year Research-status Report
自然風の非定常性により生じる自然換気性状の定量的評価に関する研究
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18K04455
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
赤林 伸一 新潟大学, 自然科学系, 教授 (70192458)
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2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 自然換気 / 非定常気流性状 / 通風 / LES / 換気回路網計算 / 縦シャフト |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は、直方体建物モデル単体を対象に建物内に縦シャフトを設置した場合の風圧変動による自然換気性状の検討を行った。1フロアの階高を４[m]とし、建物モデルは高さ100m(25階建て)とする。自然換気を行うフロアは６～25階とし、風向に垂直な風上、風下の壁面に開口部を設けたモデルと、風向に平行な２つの壁面に開口部を設けたモデルの計２パターンの開口条件とする。縦シャフトの位置は計８パターンを対象とする。縦シャフトの断面は4.0×4.0[m]、壁面開口部と縦シャフトの開口部は0.5×0.5[m]とし、それぞれの流量係数αは0.6[-]として換気回路網計算を行った。
平均圧力差から算出した換気量と瞬時圧力差から算出した換気量を比較すると、風向に垂直な壁面に開口を設けた場合、平均圧力差から算出した換気量は0.085～ 0.095[m3/s]、瞬時圧力差から算出した換気量は0.084～0.094[m3/s]であり、算出方法の違いによる換気量の差は殆どない。風向に平行な壁面に開口を設けた開口条件では、縦シャフトが建物の風上側端部付近の場合、平均圧力差から算出した換気量、瞬時圧力差から算出した換気量は0.050～0.055[m3/s]であり、平均圧力差と変動圧力差による換気量に差はほぼない。縦シャフトが建物中央付近の場合、平均圧力差から算出した換気量は0.019[m3/s]程度、瞬時圧力差から算出した換気量は0.037[m3/s]程度であり、変動を考慮した換気量は約2.0倍となる。縦シャフトが建物の風下側端部付近の場合、平均圧力差から算出した換気量は0.039～0.041[m3/s]、瞬時圧力差から算出した換気量は 0.044[m3/s]であり、変動を考慮した換気量は約 1.2 倍となる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2019年度に予定していた研究計画を概ね予定通り実行できたため。具体的には、昨年度に引き続き、気流の時間的変動の定量的予測が可能なLES解析により、単体及び複数建物が密集した建物モデルを対象に風圧変動を考慮した外壁表面の圧力分布の算出を行った。LESにより得られた解析結果を用いて、換気回路網計算により風圧変動による換気量の定量的評価を行った。今年度は建物内に縦型のシャフトを設けた場合の検討を行った。次年度以降は、さらに温度差を考慮した換気量の検討を行い、研究の推進を行う。
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| Strategy for Future Research Activity |
2020年度以降では、換気回路網計算を用いて縦型シャフト及び換気口の位置、換気口数を変化させた場合の風圧変動による換気量の算出を行う。更に、風圧変動と温度差を考慮した検討を行う。また、熱負荷計算により変動を考慮した場合の換気量による冷房負荷削減効果を算出し、風圧変動を考慮した換気の定量的効果の評価を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
現在所有している解析サーバコンピュータでは、時間変動を考慮した数値流体解析を行うためには、数週間から数か月単位の時間を要するため、次年度使用額と次年度の交付額と合算して高性能な解析サーバコンピュータの購入を計画している。次年度使用額は主に物品費として使用する予定である。
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Research Products
(2 results)
