| 研究課題/領域番号 |
21K04385
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| 研究機関 | 大阪工業大学 |
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研究代表者 |
河野 良坪 大阪工業大学, 工学部, 准教授 (90572222)
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| 研究分担者 |
桃井 良尚 福井大学, 学術研究院工学系部門, 准教授 (40506870)
中川 純 東京都市大学, 建築都市デザイン学部, 准教授 (60875293)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 随伴変数法 / 非定常CFD解析 / ファン制御 / 室温調整 / 最適化 |
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| 研究実績の概要 |
随伴変数法による逆解析を非定常CFD解析に適用することで、将来予測に基づいた空調吹き出しの動的制御を実現できる可能性がある。本検討では、非定常逆解析により算出される感度を吹出温度の制御に適用することで、室温改善性能の向上が可能であるかについて検証を行う。感度は本来算出時点、つまり現在時刻における改善の方向を示唆するものである。システム構築にはVBを使用し、CFD解析及び随伴変数法（逆解析）にはFlowDesigner（㈱アドバンスドナレッジ研究所）を使用した。
① 非定常逆解析による室内空調制御法の構築 ・・・ 令和5年度は、躯体の熱容量の影響を考慮した場合に、非定常逆解析による時間遅れの少ない室温調整が可能であるかを検討対象とした。夏期を想定して日射量を経時変化させる屋外解析とし、建物に取り付けた強制換気用ファンの風速を流量感度に応じて可変させている。ファンの最低風速を1.0m/sとした場合、全時間帯において評価領域内温度は全て25℃～27℃の範囲に収めることができた。躯体熱容量の変化がある中でも流速感度から算出した吹き出し風速による制御が有効であることを示したといえる。逆解析による室温制御は熱容量が大きいほど行い易い結果となった。研究期間全体を通して、非定常逆解析の空調制御・ファン制御への適用について有効性が確認でき、適用範囲や課題点に関する幅広い知見が得られた。
② SET*の最適化を目的とした逆解析・・・ 研究期間全体を通して、逆解析で算出した感度を用いることで、SET*の主要素のうち空気温度および風速の制御については一定の有効性が得られた。令和5年度は引き続き、放射温度についての検討を行ったが、放射温度の制御には課題が残る。そこで、放射温度については新に深層学習を組み入れる検討を開始した。基礎検討の結果、深層学習による設計変数の調整についての有効であることを示した。
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