• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

室内気流設計のための気流感メカニズムに関する基礎的研究

研究課題

研究課題/領域番号 19K04725
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分23020:建築環境および建築設備関連
研究機関福井大学

研究代表者

桃井 良尚  福井大学, 学術研究院工学系部門, 准教授 (40506870)

研究分担者 宮本 征一  摂南大学, 理工学部, 教授 (80273316)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワード気流 / 気流感 / 温冷感 / CFD / 対流熱伝達率 / 風圧 / 熱流 / サーマルマネキン / 人体 / 模型実験 / 熱流センサ / 輻射センサ / 静圧 / 対流熱伝達 / 放射熱伝達 / CFD解析 / 乱流モデル / 境界層 / シーリングファン / 非定常 / 被験者
研究開始時の研究の概要

本研究は,主に①バーチャルマネキンを用いた人体周辺の気流解析,②3Dプリンタで再現した人体模型での皮膚表面の風圧測定,③サーマルマネキンによる皮膚表面の熱移動量の把握、④被験者による気流に対する主観評価を行う。それぞれの結果を比較し各手法の精度検証を行いながら,気流感に関する物理量及び心理量の基礎データを蓄積する。なお,対象気流は,時間的に変動のない定常気流のみならず,時間変動する非定常気流に対しても評価を行う。

研究成果の概要

気流は人間の温冷感に大きく影響するものの、気流感メカニズムに関する研究は少なく、未だに十分に解明されていない。本研究ではこの気流感が主に人体皮膚表面の気流、対流熱伝達、静圧によって生じると仮定し、実験及びCFD解析によって得られる「物理量」と、被験者実験によって得られる「心理量」(人体各部位別の気流感申告)との関係性を検討することで、人間の気流に対する感覚知覚メカニズムを明らかにすることを最終目標とし、定常一様気流曝露時の人体全体及び各部位周辺の気流、対流熱伝達率、静圧の分布を、測定実験とCFD解析によって詳細に把握し、これら「物理量」の関係性を求めた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、①サーマルマネキンによる対流熱伝達率及び静圧の把握,②バーチャルマネキンを用いたCFD解析,③3Dプリンタで作成した縮小模型人体での静圧測定を行い、各手法の精度検証を行いながら,④被験者による気流閾値に関する主観評価を得た。本研究では気流感に関する物理量及び心理量の関係を明らかにする上で重要となる基礎データを蓄積することができた。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 学会発表 (9件)

  • [学会発表] CFD解析による定常気流曝露時における人体各部位の対流熱伝達率の予測2022

    • 著者名/発表者名
      水谷虹作, 桃井良尚, 宮本征一, 義江龍一郎
    • 学会等名
      2021年度(第51回)空気調和・衛生工学会近畿支部学術研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 定常気流曝露時における人体各部位の対流熱伝達率に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      水谷虹作, 桃井良尚, 宮本征一, 義江龍一郎
    • 学会等名
      第45回人間-生活環境系シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 気流を知覚する風速と冷覚閾値の関係 25℃・50%環境下における前腕部への曝露の場合2021

    • 著者名/発表者名
      宮本征一, 桃井良尚
    • 学会等名
      第45回人間-生活環境系シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 人体の気流感メカニズムに関する研究(その1)境界層メ ッシュ及び乱流モデルが人体表面の対流熱伝達率・静圧 に及ぼす影響2020

    • 著者名/発表者名
      桃井良尚
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 人体の気流感メカニズムに関する研究(その2)シーリングファン気流が人体表面の対流熱伝達率・静圧に及ぼす影響2020

    • 著者名/発表者名
      伊東幸一郎, 桃井良尚
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 人体表面の対流熱伝達率・圧力分布のCFD 解析手法に関する基礎的検討2020

    • 著者名/発表者名
      桃井良尚, 山本新
    • 学会等名
      空気調和・衛生工学会近畿支部学術研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 人体の気流感メカニズムに関する研究(その1)境界層メッシュ及び乱流モデルが人体表面の対流熱伝達率・静圧に及ぼす影響2020

    • 著者名/発表者名
      桃井良尚
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 気流曝露時における人体表面の熱流・圧力分布の定常CFD 解析に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      山本新, 桃井良尚
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 室内気流設計のための気流感メカニズムの把握に関する研究(その1)定常気流曝露時の人体表面の対流熱伝達率・圧力分布のCFD 解析2019

    • 著者名/発表者名
      山本新, 桃井良尚
    • 学会等名
      空気調和・衛生工学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi