2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of unsteady thermal environmental model including the process of heat and moisture transport into water retained pavement.
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26420581
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
近藤 明 大阪大学, 工学研究科, 教授 (20215445)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
嶋寺 光 大阪大学, 工学研究科, 助教 (20647367)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 保水性舗装 / 水分含水率 / 蒸発効率 / マトリックポテンシャル / CFD |
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| Outline of Annual Research Achievements |
保水性舗装の熱・水分輸送過程モデルの開発とそのモデルをCFDモデルとカップリングして実街区に応用できることを目指して、3年間研究を実施した。①保水性舗装の水分含水率とマトリックポテンシャルの関係を室内実験により求め、van. Genuchten のモデルの実験定数を決定し、Mualem モデルに適応して含水率と透水係数の関係式を決定した。また、温度と湿度と光量を一定に管理できるグロースチャンバー内で、保水性舗装の蒸発効率と水分含水率の関係式を決定した。これらの関係式を組み込んだ熱・水分輸送過程モデルを開発した。②保水性舗装からの蒸発過程の屋外実験を実施し、2日間にわたり大気の気温、比湿、短波放射量、風速、素材の重量変化、表面温度を熱電対と放射カメラで測定した。熱・水分輸送過程モデルに測定した外部条件を与えて、表面温度と蒸発量を計算した。測定値と比較することでモデル検証を実施し、概ね妥当な結果を得ることができた。③保水性舗装材を乾燥状態から3通りの降雨量（1mm/h、2mm/h、4mm/h）を与えて、保水性舗装材に水分を供給し、保水性舗装が非飽和水分含水量でかつ鉛直方向に水分含水量が偏在する条件で、グロースチャンバー内で、保水性舗装の蒸発効率と水分含水率の関係式を決定し、非飽和状態の熱・水分輸送過程モデルを開発し、室内実験値と比較を行い定性的には実験結果を再現できることを確認した。④WRFによるマクロな気象条件（風速、気温、日射量）を境界条件に設定し、面が受ける日射量を正確に評価できる実街区の温熱環境を非定常に予測するCFDモデルに、熱・水分輸送過程モデルをカップリングし、吹田市街区の計算を実施した。保水性舗装の水分含水量による表面温度と気温への応答に関して妥当な結果を得た。これらの成果を、3つの査読付き学術論文に掲載し、1つの国際会議で発表した。
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