| 研究課題/領域番号 |
20H02311
|
|---|
| 研究機関 | 大阪大学 |
|---|
研究代表者 |
小林 知広 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (90580952)
|
|---|
| 研究分担者 |
山中 俊夫 大阪大学, 工学研究科, 教授 (80182575)
崔 ナレ 大阪大学, 工学研究科, 特任助教(常勤) (10826481)
小林 典彰 大阪大学, 工学研究科, 技術職員 (60880656)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
|
| キーワード | 通風 / CFD / LES / 領域分割 / 風洞実験 |
|---|
| 研究実績の概要 |
本研究では今後利用増加が期待されるCFD技術のLarge Eddy Simulation(LES)を前提とし、室内気流解析での自然換気・通風時の境界条件設定の難しさを克服し、室内のみを解析領域としたLESで実際の環境を高精度かつ適切に再現し得る実用的な室内気流予測法としての「LES領域分割法」を確立し、学術的・技術的なブレイクスルーを目指すものである。
初年度となるR.2年度には当初の研究計画に基づき、1) シールドモデルを対象としたPIVによる屋外の瞬時壁面近傍風速の真値取得、2) 風洞でのトレーサーガスによる風力換気量測定を実施した。対象模型は単室を想定した立方体角柱模型ならびに、中層オフィスビルを想定した角柱模型の2種を対象とし、PIV測定、換気量測定ともに16風光を想定して実験を実施した。さらに基本情報となる風圧係数分布の測定と、通風時の気流の可視化実験を実施した。
上記1)、2)の成果からLES解析の精度検証を行なった上で、当初R.2、R.3の研究計画としていた 3) LESの領域分割法の検討に着手し、開口に直交する条件を対象として本研究で掲げるLES領域分割法が全域計算を精度良く再現可能であることを確認している。R.2年度末からは、通常のRANS解析では適切に予測が不可能で当該手法が最も有効となる「風圧係数差が微小となる条件」として対面開口で風向が開口に対して平行となる条件の検証段階に入っている。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
「研究実績の概要」で示した通り、既に実施した1)PIVによる屋外の瞬時壁面近傍風速の真値取得、2)風洞でのトレーサーガスによる風力換気量測定は後の解析精度検証のためにR.2年度中に実施する研究計画であり、計画通り遂行することができた。さらに実験を再現した LES解析を行い、1)、2)の成果による精度検証を実施した上で既に着手して一部解析が終了している 3)LESの領域分割法の検討はR.2年度及びR.3年度以降との計画としていたため、こちらも研究計画書に記した通りの進捗状況と考える。
|
| 今後の研究の推進方策 |
当初の研究計画通り、R.2年度末から着手したLES領域分割法の基礎検討を様々な風圧係数差条件（風向条件）で実施することで当該手法が適用困難となる条件の抽出を行い、その精度悪化の程度を評価した上で改善手法の検討を行う。
また、屋外解析をLESでなくRANSで実施し、その結果に基づいて瞬時風圧係数差を簡易的に予測する手法の検討にも着手する。最終的には簡易的な矩形モデルではなく、現実的な建物形状での検討を実施する所存である。
|
