Advanced Prediction Method of Indoor Natural Ventilation Flow using LES-based Domain Decomposition Technique

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本研究は、建物内外の気流予測において今後一層の利用が予想されるLarge Eddy Simulation(LES)を前提とし、自然換気・通風の室内気流予測時に適切な境界条件を設定し、 室内のみを解析領域としてLESで高精度かつ適切に室内気流場を再現し得る実用的な予測法としての「LES領域分割法」の確立を目指すものである。R.3年度までは等温場を対象として、開口に対して直交、平行、斜めの3つの風向条件を対象に検証し、提案する領域分割法のアルゴリズムについても精度に応じてMethod1から Method3までの3種類の検証を行った。その後の方針として、重力換気を設計意図に組み込んだ建物にも応用可能なことを検証することでより社会的にも貢献度が高い技術になると考え、R.4年度には基礎研究としてこれまで対象とした簡易形状を対象として、非等温場で基礎的な知見収集と予備検討を行った。具体的には、内部発熱を想定して建物床面から発熱を行い、風力と重力が同方向に作用する場合と逆方向に作用する場合の2条件を対象に縮小模型による風洞実験を行った。この際、発熱量は流入風速と発熱による室温上昇を考慮したAr数を実スケールと合わせて相似則を適用し、現実的な温度差（浮力）条件を想定して換気量と室内気流場の測定を行った。この結果を解析と比較可能な実験値として数値解析のValidation用の値とし、CFD解析の予備検討を行った。この検討は従来の全域解析と領域分割法を用いた両方で実施する必要があり、この両者をLESで実施することには解析の時間を長く要することから、当該年度は予備検討と位置付けてReynolds Stress Modelを用いたRANSモデルによる予備検討と位置付け、その精度の確認と課題抽出を行い、非等温でも概ね適用可能との見込みが得られた。次年度には同様の解析をLESで実施する。