| 研究課題/領域番号 |
19K04732
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分23020:建築環境および建築設備関連
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| 研究機関 | 新潟県立大学 |
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研究代表者 |
坂口 淳 新潟県立大学, 国際経済学部, 教授 (90300079)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
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| キーワード | 放熱器 / 対流熱伝達 / 放射熱伝達 / 熱・空気流動 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年、ゼロ・エネルギー・ビルディングに関する研究開発が国内外で取り組まれている。これらの建物では自然エネルギーで作られた冷温水を室内の放熱器へ供給する空調方式であることが多い。放熱器は建築環境・設備分野のみならず機械工学分野等で共通な研究対象になっているが、各研究分野は独自に研究が行われている現状がある。本研究では形状の種類が豊富である天井放射パネルと床置き放熱器を対象に、実験、コンピュータシミュレーション等により放熱器の放熱構造を詳細に明らかにし、オフィス空間等の時空間分布が生じる建物空間を対象に、放熱器が設置された場合の冷暖房設備設計法について学術的体系化を図ることを目的とする。
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| 研究成果の概要 |
本研究では単純形状及び複雑形状の放熱器周りを気流・温度分布を熱流体解析（CFD）を行い放熱器形状と自然対流場の違いについて明らかにした。既往研究を参考にCFDを用いてベクトル放射温度計の開発を行う。室内中央部にオイルヒータ相当の発熱源を設置した解析では、計算ケースごとの気流・温度分布の違いは少ないことが明らかになった。次にベクトル放射温度計のCFDでは、平行２平板内の解析は理論的に良好な結果が得られたが、実空間を対象とした解析では放熱器以外の壁や床、天井などの放射熱伝達によりベクトル放射温度計を用いて、放熱器の放射に関する簡易モデルは作ることが困難であることが明らかになった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では複雑形状の放熱器で主に自然対流によって冷暖房を行う場合の室内気流分布と放熱器の形状について考察した。本研究では合計6ケースの放熱器周りの気流分布を解析しているが、放熱器の形状による気流・温度分布の違いは少ないことが明らかになった。本研究ではさらにベクトル放射温度計を用いて複雑形状の放熱器の放射熱伝達の簡易モデルについてCFDを用いて検討を行っている。ベクトル放射温度計は既往研究でも色々と試みられているが、屋外空間やビニールハウス、畜舎などの断熱気密性能の低い環境において行われているものであり、本研究のような住空間を対象にしていない。ベクトル放射温度計を用いたモデル化は困難であった。
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