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

基于LES的域分解技术的室内自然通风流量高级预测方法

• 批准号: 20H02311
• 负责人: 小林 知広
• 金额: $ 11.32万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H02311/
• 关键词: CFD; LES; 風洞実験; 通風; 自然換気; 領域分割; 領域分割法

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。

In this study, the internal and external flow of the building will be used in the future to make use of the premise of the Large Eddy Simulation (LES), the natural environment, and the setting of the boundary conditions for the test. In the field of LES analysis, the high-precision cutting of the indoor flow field can be obtained again. The measurement method "LES domain division method" is used to make sure that the target refers to the equipment. R.3 the isothermal field for the whole year, such as vertical, parallel, oblique, vertical, parallel, oblique, parallel, oblique, vertical, parallel, oblique, parallel, oblique, vertical, parallel, oblique, parallel, oblique, vertical, parallel, oblique, parallel, oblique, parallel, obli In the future, the design of gravity equipment is intended to make use of the information that may affect the development of high technology, technology, Specific conditions, such as small models, small models, holes, rows, forces, gravity, gravity and gravity. The temperature difference (buoyancy) condition of the temperature difference (buoyancy) condition of the temperature difference (buoyancy) condition of the temperature difference (buoyancy) condition of the temperature difference (buoyancy) condition of the temperature difference (buoyancy) condition of the temperature difference (buoyancy) condition of the temperature difference (buoyancy) condition of the temperature difference (buoyancy) condition of the temperature difference (buoyancy) condition of the temperature difference (buoyancy) condition of the temperature difference (buoyancy) condition of temperature difference (buoyancy) The results show that it is possible to analyze the number of errors in Validation and CFD in order to improve the performance of the system. The global analytical domain segmentation method uses the customer to apply the necessary information, the customer to the LES to apply the necessary information, the customer to pay for the location, the Reynolds Stress Model to pay for the location for the current year, the RANS to pay for the location, the accuracy to ensure that the location is paid, and the accuracy to confirm that the location is not available. For non-isothermal temperature, it is possible to obtain high temperature temperature. In the next year, the LES will be analyzed in the same way.

项目成果

領域分割法を用いたLESによる室内通風気流の非定常解析手法に関する研究（その7）：RANSを用いた非等温条件での基礎的検討

采用域划分法的 LES 室内通风气流非定常分析方法研究（第 7 部分）：使用 RANS 在非等温条件下的基础研究

• 发表时间: 2023
• 作者: 新城淳史;梅村章;松原暢,小林知広,山中俊夫,小林典彰,崔ナレ,宮澤昇平,蒋子韜,丹原千里
• 通讯作者: 松原暢,小林知広,山中俊夫,小林典彰,崔ナレ,宮澤昇平,蒋子韜,丹原千里

イェブレ大学(スウェーデン)

耶夫勒大学（瑞典）

領域分割法を用いた LES による室内通風気流の非定常解析手法に関する 基礎的研究（その３）単室モデルを対象とした風洞実験及び LES の精度検証

基于域划分法的LES室内通风气流非定常分析方法基础研究（三）单房间模型风洞实验及LES精度验证

• 发表时间: 2021
• 作者: 佐野香之;小林知広;山中俊夫;丹原千里;小林典彰;崔ナレ;田中佑亮
• 通讯作者: 田中佑亮

LESを用いた領域分割法による室内通風気流の非定常解析手法に関する基礎的研究 （その１）単室モデルを対象とした風洞実験

基于LES的区域分割法室内通风气流非定常分析方法的基础研究（第1部分）单房间模型风洞实验

• 发表时间: 2021
• 作者: 佐野香之;小林知広;山中俊夫;小林典彰;崔ナレ;田中佑亮
• 通讯作者: 田中佑亮

領域分割法を用いたLESによる室内通風気流の非定常解析法に関する基礎的研究（その1）単室モデルを対象とした風洞実験

基于区域分解法的LES室内通风气流非定常分析基础研究（一）单房间模型风洞实验

• 发表时间: 2021
• 作者: 佐野香之;小林知広;山中俊夫;丹原千里;小林典彰;崔ナレ;田中佑亮
• 通讯作者: 田中佑亮