| 研究課題/領域番号 |
14550176
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
熱工学
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| 研究機関 | 福井大学 |
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研究代表者 |
竹内 正紀 福井大学, 工学部, 教授 (90020198)
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| 研究分担者 |
永井 二郎 福井大学, 工学部, 助教授 (70251981)
宮本 重信 福井県雪対策, 建設技術研究所・総括研究員
加賀 久宣 福井県雪対策, 建設技術研究所・研究員
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2004
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| 研究課題ステータス |
完了 (2004年度)
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| 配分額 *注記 |
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2004年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2003年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2002年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
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| キーワード | 地中熱融雪 / 太陽熱蓄熱 / シミュレーション予測 / 橋梁融雪・凍結防止 / 基礎杭 / 鋼管杭 / 橋粱融雪・凍結防止 |
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| 研究概要 |
融雪対象舗装路面、杭と土壌、放熱管などに関する熱収支を基にした融雪モデルを作り、気象データを読み込んで、舗装路面の融雪(残雪)状況や土壌の蓄熱状況をシミュレーションするソフトの開発を行った。このソフトは、橋梁の橋脚基礎杭のように多数の杭が格子状に配列された群杭にも適用できる。また、路面上の融雪計算では、東北地方や北海道などの寒冷地での融雪にも対応できるように、積雪内に生じる温度分布も考慮されている。入力データには、集熱(蓄熱)杭の寸法と配置、土壌構造、融雪対象舗装路面の寸法と構造、放熱管の寸法と配置、熱媒体の種類と流量、降雨量(雨量換算された降雪量を含む)、気温、風速、湿度、日射量、天空放射量などの気象データを与える。ソフトの出力として、舗装路面の融雪(残雪)状況、杭内熱媒体や舗装路面表面の平均温度、熱移動量、循環ポンプの運転時間などが得られる。
本シミュレーションソフトの妥当性は本システムが適用された中舞鶴歩道橋、福井市内の構内道路、および札幌で行われた実験結果との比較によって検証され、いずれもシミュレーション結果は実験結果とほぼ一致する結果を与えた。
また、適当なピッチを持った群杭によって、夏期に地中に蓄えた熱量があまり温度降下することなく冬期まで保存し、それによって融雪を行ういわゆる季間蓄熱が可能であることがシミュレーションによって示され、それが実験によって確かめられた。この結果は建設中の新清永橋の設計に役立てられた。
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