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データ同化法を用いた室内速度場・温度場・濃度場の高精度推定手法に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 16J00099
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 建築環境・設備
研究機関大阪大学

研究代表者

松尾 智仁  大阪大学, 工学研究科, 助教 (30793674)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2016年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワードデータ同化法 / 室内環境推定 / CFD
研究実績の概要

本研究では、室内環境の効率的制御に資するための、少数の観測データを用いて室内温度場、速度場、濃度場を高精度に推定する手法の開発を行った。手法の開発は、連続的データ同化法(VCA法)という手法を、オープンソースCFDライブラリであるOpenFOAM上に実装することで実現した。既存のCFDライブラリと連携することで、手法の開発および利用を容易にすることに成功した。
本研究は平成28年4月から翌年3月まで行われた。その期間の間に、VCA法のOpenFOAMへ組み込むためのソースコードの開発が行われた。開発されたコードを用いて、温度場、速度場、および濃度場を推定する数値実験が行われ、その結果、2次元場、3次元場のそれぞれに対して、VCA法の有効性が確認された。また、観測データに加えて、放出源分布に関する追加の条件を与えることで、データ同化法を用いた推定の精度を向上させることができることが確認された。ただし、速度場の推定に関しては、温度場の修正に伴う浮力の影響を推定するにとどまり、速度場の直接的な推定は今後の課題となった。また、データ同化に用いる観測データの位置と推定精度の関係、および観測データに含まれる誤差の大きさと推定精度の関係も評価され、データ同化を用いた室内環境推定を行う上で、どのように観測データを扱えばよいのかということに関する知見も得られた。
具体的な成果として、少数の観測データを用いて、2次元、および3次元場を対象とした濃度分布の推定が可能であることが確認された。
本研究の成果は、学術論文、学会発表としてまとめられ、学術論文が1報、国際学会発表が1件、国内学会発表が3件行われた。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] 連続的データ同化法を用いた室内環境推定に関する研究 第2報――3次元定常流れにおける放出源推定への適用2016

    • 著者名/発表者名
      松尾智仁, 近藤明, 嶋寺光, 塩地純夫, 小松彰
    • 雑誌名

      空気調和衛生工学会論文集

      巻: 232 ページ: 23-30

    • NAID

      130006515925

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 連続的データ同化法を用いた室内汚染源の推定精度の観測誤差に対する感度解析2017

    • 著者名/発表者名
      松尾智仁, 嶋寺光, 近藤明
    • 学会等名
      第46回空気調和・衛生工学会近畿支部学術研究発表会
    • 発表場所
      大阪大学中之島センター、大阪
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Estimation of Heat Transmission through Window for CFD Simulation of Indoor Environment using Variational Continuous Assimilation Method2016

    • 著者名/発表者名
      Tomohito Matsuo, Akira Kondo, Hikari Shimadera, Akira Komatsu, Sumio Shiochi
    • 学会等名
      The 27th International Symposium on Transport Phenomena
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2016-09-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 連続的データ同化法を用いた屋外空間における汚染物質放出源の推定2016

    • 著者名/発表者名
      松本貴也、松尾智仁、近藤明、嶋寺光
    • 学会等名
      平成28年度空気調和・衛生工学会大会
    • 発表場所
      鹿児島大学 郡元キャンパス、鹿児島
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 連続的データ同化法を用いた室内湿度分布と必要加湿量の推定(介護老人保健施設を対象としたケーススタディ)2016

    • 著者名/発表者名
      松尾智仁、近藤明、嶋寺光、塩地純夫、小松彰
    • 学会等名
      平成28年環境工学シンポジウム2016
    • 発表場所
      金沢歌劇座 会議室棟、石川
    • 年月日
      2016-06-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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