2023 Fiscal Year Annual Research Report
マルチ×(スケール:レーザー:カメラ)・スマートPIVの開発
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21H04582
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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, フェロー (70192458)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
有波 裕貴 新潟大学, 自然科学系, 助教 (30768867)
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| Project Period (FY) |
2021-04-05 – 2024-03-31
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| Keywords | PIV / 実大室内空間 / 流れの可視化 / 気流性状 / 非等温 / マルチカメラ / マルチレーザー / CFD解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2023年度は2022年度に引き続き、天井カセット型エアコンが２台設置された実際の教室（測定断面は約９m×３m）において、暖房運転時（非等温状態）を対象に実際の空間でスマートPIVシステムを適応することを目的とし、気流性状の測定方法の検討を行った。トレーサ粒子の発生方法、レーザーライトシートの照射法、複数のカメラを用いた可視化画像の撮影法、画像解析手法及び解析パラメータの最適化、PIV解析結果の合成方法の検討を行った。
昨年度までに構築した撮影手法、測定手法を用いて、実測において気流分布と温度分布の同時測定方法の検討を行った。
また、実大の室内空間を模擬した実験用チャンバー（測定対象断面は５ｍ×2.2ｍ）において、エアコン送風運転時（等温）を対象にP.V.法を用いてPIV解析により得られた風速分布をCFDに入力することで数値シミュレーションを行った。
実際の教室を対象とした可視化撮影では、エアコンの風向を上向きとした場合、吹き出した暖房気流が室の下方まで届かず室上部に滞留する様子を測定することができた。同時に測定した温度分布においても室の上方の温度が高く、上下方向温度分布が比較的顕著に生じていた。一方、風向を下向きとした場合では吹出気流は室下部まで届き、室全体の温度分布も均一化されることが気流性状及び温度分布から確認できた。本研究の成果により実大の室内空間において室全体の気流と温度分布を同時に実測する手法を構築できたと考えられる。
PIV解析結果を用いたCFD解析では、室全体の気流性状はほぼ一致し、各ポイントで評価した風速成分のプロファイルも概ね一致することが明らかとなった。本研究で構築したPIV解析手法を用いることでCFDに対する妥当性の検証を室全体で実施することが可能であると考えられる。
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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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