2009 Fiscal Year Annual Research Report
着衣における3次元熱水分同時移動モデルに関する研究
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20686039
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
高田 暁 Kobe University, 工学研究科, 准教授 (20301244)
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| Keywords | 着衣 / 空気層 / 熱抵抗 / 3次元座標データ / 熱水分同時移動 / 人体熱モデル |
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| Research Abstract |
近年開発が進められている人体熱モデルでは、人体を比較的多くの要素で表現したモデル化がなされている。人体熱モデルの解像度に相応しい着衣の熱・水分移動モデルを開発し、その妥当性を検証することを目的として、着衣の形成する空気層の熱抵抗と着衣の水分物性に焦点を当てた検討を行った。本年度に得られた研究成果は以下の通りである。
1. 着衣が形成する空気層の形状・寸法測定(3次元座標データの取得)
3次元レーザースキャナを用いて、着衣内の空気層形状を測定する方法を提案した。また、この方法により得られたデータを用いて空気層の厚さの鉛直分布を表現する方法を、衣服が重なっている場合も含めて、提案した。さらに、提案した方法論により、20歳代の平均的体格を有する人の典型的着衣条件について、空気層厚さの分布を測定し、その分布特性を把握した。
2. 空気層の熱抵抗予測式の作成
着衣内の空気層厚さと熱抵抗の関係式を既往の実験結果から引用し、1.で得られた空気層の厚さ分布を熱抵抗の分布に変換し、全身のマップとして表現した。また、これを、代表的な人体熱モデルに適用する方法論を示した。さらに、湿気抵抗を導く方法について提案を行った。
3. 数値流体解析による着衣内換気性状の検討
1. で得られた空気層の厚さ分布の結果に基づき、着衣内空気層の数値流体解析モデルを作成し、計算を行った。上半身のみ・着衣が1枚の状況を考え、布の通気抵抗の影響、衣服の開口寸法の影響について、基礎的な検討を行った。
4. 着衣-人体熱水分同時移動モデルを用いた解析
昨年度に開発した着衣-人体熱水分同時移動モデルを基盤として、衣服内換気を考慮可能なモデルを開発した。これに基づき、既往の実験結果を解析した。提案しているモデルにより、衣服の種類が異なる等、複数の条件下での実験結果を大略説明できることを示した。
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