複雑な形状である放熱器を用いた冷暖房設備の設計手法に関する研究

2020 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 19K04732
• 研究機関: 新潟県立大学
• 研究代表者: 坂口 淳 新潟県立大学, 国際経済学部, 教授 (90300079)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 放熱器 / 対流熱伝達 / 放射熱伝達

研究実績の概要

本研究は天井放射パネルと床置き放熱器を対象に、実験、実測、コンピュータシミュレーションにより複雑形状の放熱器の放熱特性について詳細に解明する。さらにオフィス空間やエントランスホールなどの時空間分布が生じる建物空間を対象に、放熱器を用いて冷暖房を行う場合の設備設計法について学術的に体系化する。
2020年度は新型コロナ感染症の流行の影響と実験で用いる温湿度調整が可能な試験室の修繕のため、実験実測が困難な状況が続いた。研究を進めるため、コンピュータ―シミュレーションを先に実施し、複雑形状の放熱器の放熱特性について明らかにした。床置き放熱器を対象にコンピューターシミュレーションを行い、複雑形状の放熱器の形状を変えて、放熱器モデルの簡略化手法について検討した。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

新型コロナウイルスの感染拡大により当初予定していた実験と実測が予定通り進まないため、実験と実測の部分は2021年に先送りとし、2020年度はコンピューターシミュレーションで放熱器周りの気流・温度分布の解析を行っている。実験・実測環境が2020年中に整い、2021年度は試験室を用いた放熱器周りの実験を実施する予定である。

今後の研究の推進方策

床置き放熱器を対象にコンピュータシミュレーションは実施しているが、実験・実測が遅れている状況である。2021年度は複雑形状の放熱器周りの気流分布・温度分布・放射分布の実験を実施し、コンピューターシミュレーション結果と比較検討し、研究目的である冷暖房設備の設計法を検討・開発する。

次年度使用額が生じた理由

2019年度に購入予定であったロボットアームが目的に性能が出ないことが分かり、実験方法を見直している。さらに新型コロナ感染症の流行で実験・実測が困難な状況になり、2019年度からコンピューターシミュレーションによる解析を実施し、2021年度にロボットアームを購入し、実測・実験を2021年度に行うことにしたため。