| 研究課題/領域番号 |
06555168
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 試験 |
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| 研究分野 |
建築構造・材料
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
神田 順 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (80134477)
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| 研究分担者 |
結城 邦之 株式会社荏原製作所, 環境事業本部・プロジェクト第五部, 部長
岩崎 良二 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (60011160)
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| 研究期間 (年度) |
1994 – 1996
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| 研究課題ステータス |
完了 (1996年度)
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| 配分額 *注記 |
13,700千円 (直接経費: 13,700千円)
1996年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
1995年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
1994年度: 6,700千円 (直接経費: 6,700千円)
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| キーワード | 小型複数ファン / 大きな乱れ / パワースペクトル / ココヒーレンズ / 電圧時刻歴制御 / 複数ファン / ファン回転制御 / フーリエ振幅 / フーリエ位相 / 空間相関 / 風圧測定 / 小型送風機システム / 制御方法 / バックグランド / 矩形パワースペクトル / 平均風速 / 変動風速 / 長周期帯域 / 自然風変動風速スペクトル / 小型境界層風洞 / エッフェル型 / ゲッチンゲル型 / 風圧実験 / 静圧分布 / 独立制御 / 乱れの強い気流 |
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| 研究概要 |
サーボモーターを動力とする小型ファンを6段1列に組み込んだ測定洞で幅200mm、高さ600mmの風洞を用いて、一般の風洞では作成困難な時間スケールの大きな乱れを有する気流や2次元的に相関のある風速場を再現した。その結果以下の事が明らかになった。
(1)目標とするパワースペクトルを設定し、入力となるモーターの電圧時刻歴を熱線による風速測定値のパワースペクトルと目標値との比によって修正する制御方法によって周波数帯域0.0〜3.5Hzで、平均2乗根誤差23.6%で目標の気流が作成された。
(2)パワースペクトルと高さ方向のココヒーレンスを設定し、それらを満足する気流を、パワースペクトルは(1)の方法で制御し、ココヒーレンスは熱線による風速測定時刻歴のフーリエ位相によりモーターの電圧時刻歴の位相を制御する方法で、平均2乗根誤差が15%で作成できた。
(3)閉塞比10%の正方形断面模型を(1)、(2)の気流中に設置し、風圧実験を行った結果、変動風圧のパワースペクトルが、低周波数帯域において特徴があることが明らかになった。
(4)風洞寸法を超える大きな乱れのスケールを持つ気流も作成できた。
(5)本研究で作成したシステムは、その制御方法も含めて3次元的な風速場の再現に容易に拡張され得る。
これらの結果を踏まえて、制御可能な周波数帯域の拡大、上下端部に近い位置でのパワースペクトル改良や取り扱わなかった種々のパワースペクトルとココヒーレンスを有する気流作成へも適用できる本研究で提案した制御方法の一般化等、将来、解決されるべき問題もある。
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