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Prediction of Wind-Induced Natural Ventilation Rate caused by Turbulence considering Pulsation Flow

Research Project

Project/Area Number 16K14347
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Architectural environment/Equipment
Research InstitutionOsaka University (2018)
Osaka City University (2016-2017)

Principal Investigator

Kobayashi Tomohiro  大阪大学, 工学研究科, 准教授 (90580952)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) Lim Eunsu  東洋大学, 理工学部, 准教授 (50614624)
Research Collaborator Sandberg Mats  
Fujita Takuya  
Domoto Hiroki  
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2018: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2017: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords自然換気 / 風力換気 / 脈動 / 風洞実験 / CFD / LES / 風圧係数 / 通風 / 気流の乱れ / CFD解析
Outline of Final Research Achievements

This research deals with a problem that the conventional prediction method of wind-induced natural ventilation rate cannot work well for a case with small wind pressure coefficient (Cp value) difference. To propose simplified prediction method of the flow rate, the wind tunnel test was first performed to obtain true value which is to be compared with numerical result. The main work was carried out by CFD using Large Eddy Simulation (LES). By changing the location of the openings, i.e., Cp value difference, a parametric study was conducted. A simplified prediction method of the flow rate was finally proposed by evaluating 3 important parameter, 1) mean Cp value difference, 2) standard deviation of Cp value difference, and 3) velocity in the vicinity of the opening.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で対象とした乱れによる換気量の予測式は従来の予測手法では評価が不可能な微小な風圧係数差条件でも適切に換気量を予測することができる手法である。建物が密集する実際の市街地ではこのように開口間の風圧係数差が小さくなることも多く、適切な換気量予測式が存在しないことで省エネルギーのための自然換気設計自体を断念することにも繋がる可能性があるため、現実に多く存在する状況での適切な予測式を提案したことは今後の自然換気設計啓蒙の意味で社会的に意義があると言える。また、本研究は当該分野の欠落箇所を補完する換気力学の基礎研究でありこの意味での学術的意義も大きいと言える。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2019 2018 2017

All Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Presentation] 複数開口を有する室を対象とした風の乱れによる換 気効果に関する研究(その 11) 微小な風圧係数差条件での換気量評価におけるRAN SとLESの比較2019

    • Author(s)
      堂本浩規、小林知広、梅宮典子
    • Organizer
      平成30年度 空気調和・衛生工学会近畿支部学術研究発表会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 複数開口を有する室を対象とした気流の乱れによる換気効果に関する研究 (その10)直列に配置された複数室モデルを対象とした解析2018

    • Author(s)
      堂本浩規、小林知広、梅宮典子、藤田拓也
    • Organizer
      平成30年度日本建築学会近畿支部研究発表会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Simplified Estimation of Wind-Induced Natural Ventilation Rate Cauased by Turbulence for a Room with Minute Wind Pressure Difference2018

    • Author(s)
      Tomohiro Kobayashi, Mats Sandberg, Takuya Fujita, Eunsu Lim, Noriko Umemiya
    • Organizer
      Roomvent 2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 複数開口を有する室を対象とした気流の乱れによる換気効果に関する研究 その11 直列に配置された複数室モデルを対象としたCFD解析2018

    • Author(s)
      堂本浩規、小林知広、梅宮典子
    • Organizer
      平成30年度日本建築学会大会学術講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 複数開口を有する室を対象とした風の乱れによる換気効果に関する研究(その10)直列に配置された複数室モデルを対象としたCFD 解析2018

    • Author(s)
      堂本浩規、小林知広、梅宮典子
    • Organizer
      平成30年度空気調和・衛生工学会大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 複数開口を有する室を対象とした風の乱れによる換気効果に関する研究(その8)直列に配置された複数室モデルを対象とした解析2018

    • Author(s)
      堂本浩規、小林知広、梅宮典子、藤田拓也
    • Organizer
      平成29年度 空気調和・衛生工学会近畿支部学術研究発表会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 複数開口を有する室を対象とした風の乱れによる換気効果に関する研究(その9)風洞実験によるCFD解析の精度検証2018

    • Author(s)
      藤田拓也、小林知広、梅宮典子、堂本浩規
    • Organizer
      平成29年度 空気調和・衛生工学会近畿支部学術研究発表会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 複数の開口を有する室を対象とした気流の乱れによる換気効果に関する研究(その7)風洞実験による換気量の評価2017

    • Author(s)
      藤田拓也、小林知広、梅宮典子
    • Organizer
      平成29年度日本建築学会近畿支部研究発表会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 複数の開口を有する室を対象とした気流の乱れによる換気効果に関する研究(その 8)微小な風圧係数差での換気量の簡易予測手法の検討2017

    • Author(s)
      藤田拓也、小林知広、梅宮典子
    • Organizer
      平成29年度日本建築学会大会学術講演会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 複数開口を有する室を対象とした風の乱れによる換気効果に関する研究(その7)風洞実験による換気量評価2017

    • Author(s)
      藤田拓也、小林知広、Eunsu Lim、梅宮典子
    • Organizer
      平成29年度空気調和・衛生工学会大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 複数開口を有する室を対象とした風の乱れによる換気効果に関する研究(その5)微小な風圧係数差での換気量簡易予測2017

    • Author(s)
      藤田拓也、小林知広、梅宮典子
    • Organizer
      平成28年度 空気調和・衛生工学会近畿支部 学術研究発表会論文集
    • Place of Presentation
      大阪大学中之島センター
    • Related Report
      2016 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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