2014 Fiscal Year Research-status Report
数値流体力学を用いた解析による温室の隙間換気の推定
| Project/Area Number |
26850159
|
|---|
| Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
|---|
Principal Investigator |
畔柳 武司 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 近畿中国四国農業研究センター傾斜地園芸研究領域, 主任研究員 (60414778)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | シミュレーション / CFD |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
数値流体力学解析は，施設園芸分野では，温室内気流分布の推定に利用されて以来，多くの解析が積み重ねられ，内容もより現実の温室に即したものとなっている。しかしながら，従来手法が精度よく温室環境を再現し得るには，温室構造を解析空間上に正確に描画することが前提であり，流れの出入り口を特定できない隙間換気を直接的に予測することは困難である。そこで，本研究では，数値流体力学を用いた解析から隙間換気の駆動力を予測することで，温室の隙間換気回数を算出し，その妥当性を検証する。
平成26年度は，トレーサガス法による隙間換気測定時のアーチ型プラスチックハウスを対象とした数値流体力学の解析に着手した。解の依存性を無視できるメッシュサイズ，乱流モデル，地面境界条件の組合せから，温室周辺の気流性状を精度よく再現する解析条件を検討した。最小メッシュサイズを0.175 mとし，乱流モデルにはRNG k-e，地面境界条件にはせん断応力を考慮した標準壁関数を適用したところ，相関係数，標準誤差において温室周辺の風速を良好に予測することができた。その後，隙間換気回数の実測値を得た６つのデータセットを境界条件に用いた数値流体力学解析から，温室各面に作用する平均風圧係数のデータセットを算出し，助走区間流れモデルを応用して温室の内圧係数と隙間換気回数を算出した。その結果，内圧係数の推定値は文献値と同水準となり，隙間換気回数の推定値は外風速と正の相関を持つ実測値の傾向を再現し，数値流体力学を用いた解析によって温室の隙間換気を推定できる可能性を見出した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
数値流体力学解析の計算条件を決定し，温室の内圧係数の推定を通じて隙間換気回数を試算し，実測値と比較したことは予定以上の進捗状況である。一方，データセットの数が十分でないこと等を考慮すると，総合的な達成度は概ね順調な状況にあると考えている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後は，トレーサガス法による隙間換気測定と数値流体力学解析の追試を同時に進め，高性能の計算機を導入することで，データセット数の確保を加速する。また，風向による隙間換気回数の影響を検討するため，棟方向の異なる温室について隙間換気測定と数値流体力学解析を実施したい。
|
| Causes of Carryover |
発表申込みをした国際会議からの採択通知が遅れたため，内部手続きが間に合わず，参加費の支払いを次年度に繰り越すことになった。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
繰り越した研究費は，国際会議の参加費として使用される予定である。
|
