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2022 年度 研究成果報告書

飛沫・飛沫核拡散の動的物理モデルの構築

研究課題

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研究課題/領域番号 21K18763
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分23:建築学およびその関連分野
研究機関東京大学

研究代表者

大岡 龍三  東京大学, 生産技術研究所, 教授 (90251470)

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)
研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2023-03-31
キーワード飛沫 / 飛沫核 / CFD / PIV / IMI
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。

自由記述の分野

建築環境工学

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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公開日: 2024-01-30  

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