| 研究課題/領域番号 |
21K18763
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分23:建築学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
大岡 龍三 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (90251470)
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| 研究分担者 |
菊本 英紀 東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (80708082)
呉 元錫 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (10889009)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | 飛沫 / 飛沫核 / CFD / PIV / IMI / 飛沫感染 / 空気感染 / 呼吸活動 / エアロゾル / パーティクルカウンター / パーティ クルカウンター / 呼吸器感染症 / 数値解析(CFD) / 粒子画像流速計測法(PIV) / 干渉画像法(IMI) |
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| 研究開始時の研究の概要 |
人の呼吸活動を通じて噴出される飛沫・飛沫核が室内環境へ飛散および拡散する物理的な現象を計測により明確に把握し、数値解析手法(CFD)で再現することを目的とする。咳、くしゃみ、会話等の行為は、気流(気体)と飛沫・飛沫核(液体)が混在する流れを生成する。気流と飛沫・飛沫核の粒径分布の計測には、粒子画像流速計測法(PIV)および干渉画像法技術技術(IMI)を使用してCFDモデルに活用する。構築したCFDモデルは、咳、くしゃみ、会話等の可視化実験により交差検証を行う。本研究の成果は、今後、室内環境における感染拡大予防の対策に貢献すると期待される。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、人の呼吸活動により噴出される飛沫・飛沫核が室内環境へ飛散および拡散する物理的な現象を計測により明確に把握し、数値解析手法(CFD)で再現することを目的とする。気流と飛沫・飛沫核の粒径分布を正しく計測するためには、粒子画像流速計測法(PIV)および干渉画像法技術(IMI)技術が必要である。本研究では、非定常の気流条件下で、PIVおよびIMI技術を用いて、様々な呼吸活動における気流計測、粒子計測を行った。またそれらの結果は、CFDの境界条件、検証データとして利用された。加えて飛沫の蒸発現象に関するモデル化を行った。構築したCFDモデルは、人の呼吸活動の可視化実験により交差検証を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
室内環境では、換気システムを効率的に運用することで、空気中に広がって浮遊する飛沫・飛沫核の濃度を減らし空気感染のリスクを抑えることができる。換気システムにおける感染リスクの評価や感染経路の予測には、CFD解析が有効である。今回の研究では、室内環境における飛沫・飛沫核の動態を予測するCFD解析手法を開発することができた。本研究の成果は、今後、室内環境における感染拡大予防の対策に貢献すると期待される。
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