2023 Fiscal Year Annual Research Report
Advanced Prediction Method of Indoor Natural Ventilation Flow using LES-based Domain Decomposition Technique
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20H02311
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
小林 知広 大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (90580952)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山中 俊夫 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (80182575)
山澤 春菜 大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (80982305)
小林 典彰 大阪大学, 大学院工学研究科, 技術職員 (60880656)
崔 ナレ 東洋大学, 理工学部, 助教 (10826481)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 通風 / LES / CFD / 領域分割法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、室内の自然換気気流予測に際してLarge Eddy Simulation(LES)の利用を前提とし、事前に一度行った屋外気流解析から想定される開口部における適切な境界条件を設定することで高精度かつ容易に室内気流シミュレーションのパラメトリックスタディを行う実用的な手法として「LES領域分割法」の確立を目指すものである。
R.4年度までは等温場及び非等温場を対象として、提案する領域分割法のアルゴリズムについて精度に応じて複数の手法の妥当性の検証を行った。この際、非等温場においては内部発熱を想定して建物床面から発熱を行い、風力と重力が同方向に作用する場合と逆方向に作用する場合の2条件を対象に縮小模型による風洞実験及びそれを再現する領域分割法の検討を行い、一定の精度の確認を行ったが、流入後の開口部付近の気流性状の再現精度に向上の余地があるという課題を確認していた。そのため、R5年度には前年度とは異なる壁面位置に開口を設けた条件においた検討を行い、開口部位置が床面のごく近傍に位置する場合などの特別な設置位置条件を除いては概ね精度良く再現が可能であることを確認した。加えて、領域分割法において非定常での境界条件を作成する際の換気量算定方法に関しても検討を行い、瞬時定常温度を仮定した場合と空気の熱容量を考慮した非定常状態を仮定した場合の感度解析を行った。この結果、瞬時定常を仮定する場合には逆方向に同程度の浮力と風力が瞬間的に作用する場合に室温が極端に大きくなることの室内気流性状と時間平均換気量への影響の程度が評価され、室内通風気流予測の観点からは必ずしも非定常状態を仮定する必要性は高くなく、瞬時定常を仮定した境界条件であっても一定の精度で予測可能なことが示された。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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