ダクト内噴流による昇圧力と速度分布の実験的・数値的解析

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650194
• Research Institution: Kogakuin University
• Principal Investigator: 水野 明哲 工学院大学, 工学部, 教授 (80133320)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐藤 光太郎 工学院大学, 工学部, 助教授 (80252625) ; 雑賀 高 工学院大学, 工学部, 教授 (20146731)
• Keywords: 管内流 / 運動量 / 噴流 / トンネル換気 / 昇圧力 / 模型実験

Research Abstract

矩形断面のトンネルに、換気のための傾斜噴流を噴出する場合の流れ場と特性を把握するため、1/30縮尺による模型実験を行った。一連の実験を行った結果、ガイドベーンの形状による噴流の特性について、昇圧性能と速度分布の両面からデータをとることができた。とりわけ、フラットタイプを主とする車道内に出っ張らないガイドベーンについて、実用性が高いとの立場から詳細な検討を行い、実用に適する形状を見出している。プレートが比較的短く、流路の短い形状がもつとも好ましいものであるという知見を得た。これに加えて、数値解析により流れ場と昇圧力の確認を行った。数値解析の位置づけとしては、まず1/30縮尺モデルの流れを再現できることの確認、原寸モデルを用いる場合と1/30縮尺モデルの違いの評価を行うことである。これらにより、異なる噴出し口形状やガイドベーン配置などを数値解析することで実用的な設計を行うことができることを確認した。数値解析の結果、実験結果と十分近いものであることが確認され、数値解析の精度が実用上十分なものであることが確認された。

Research Products

• [Publications] 水野明哲他: "The role of simulation in the design of safe tunnel ventilation"5th Int'l Conf.on Safety in Rail and Road tunnels. 59-67 (2003)
• [Publications] 水野明哲他: "運動量理論を用いた側面式トンネル換気システムの昇圧力予測"日本機械学会流体工学部門講演論文集. (2003)