2009 Fiscal Year Annual Research Report
非定常気流・温熱環境解析手法を用いたバーチャルハウスシミュレータの開発
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19360264
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| Research Institution | Meiji University |
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Principal Investigator |
酒井 孝司 Meiji University, 理工学部, 准教授 (40274691)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
坂本 雄三 東京大学, 工学研究科, 教授 (30114490)
倉渕 隆 東京理科大学, 工学部, 教授 (70178094)
岩本 静男 神奈川大学, 工学部, 准教授 (20213316)
永田 明寛 首都大学東京, 都市環境科学研究科, 准教授 (60228020)
加治屋 亮一 明治大学, 理工学部, 講師 (60062014)
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| Keywords | 建築環境・設備 / 環境定量化・予測 / 省エネルギー / 熱工学 / 流体 |
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| Research Abstract |
建築における環境負荷低減,健康・快適性の確保は火急の課題であり,複雑な現象に対応可能な非定常気流・温熱環境解析手法の開発と住宅への応用が急務である。また,環境・設備の研究者と設計者が情報を共有するシステムの構築が必要不可欠である。そこで本研究では,複雑な事象を総合的に評価する必要がある住宅の温熱環境を対象に,非定常気流・温熱環境解析手法を用いたバーチャルハウスシミュレータの開発を行っている。以下に平成21年度の研究成果を示す。
(1)複合暖房室内の定常温熱環境実測とCFD解析
床暖房,強制対流暖房,床暖房・強制対流併用暖房時における定常温熱環境の実測及び解析を行った。放射熱伝達解分と固体内熱伝導解析を連成した3次元定常CFD解析を行った結果,室内への投入熱量は,床暖房が強制対流暖房に比べて80%程度で同等の快適性が得られることがわかった。
(2)床暖房室内における非定常温熱環境データベースの作成と高精度CFD解析
人工気象室内で床暖房模型の非定常実験を行い,非定常自然対流現象のデータベースを作成した。低Re数型k-eモデルを用いた非定常解析を行い,実験との照合を行った結果,概ね一致することを確認した。
(3)マイクロ-マクロモデルの構築と解析精度検証
1次元熱伝導,壁面放射(吸収係数法),日射侵入(吸収係数法),室温熱収支式を連成する手法を用い,伝熱計算を主軸としたマクロモデル解析コードを作成し,(1)(2)の定常,非定常実測結果との照合を行った。結果の傾向は,概ね実測と一致することがわかった。
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