Development of Performance Prediction Model for Impinging Jet Ventilation System

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持続可能な社会への移行を目指し，パリ協定・COP26において2050年までの脱炭素社会を目指すことが日本でも確認された．一方，コロナ禍の影響で換気や室内空気質に対して人々の注目が集まるなか，エネルギー性能のみならず，換気による室内空気質の維持・向上への欲求が高まっている．そこで，高い換気効率を有しつつ様々な場で適用可能とされるImpinging Jet Ventilation方式（以下，IJV）に関して研究した．研究計画においては，a)他換気方式と比較することで長所・短所を明らかにし，b)冷暖房運転時，およびc)暖房運転時における性状を明らかにし，d)静穏な室内環境と比較的大運動量な給気噴流を数値流体力学（CFD解析）を用いて同時に解析する手法を確立して様々な条件下での検討を行い，e)脈動しながら室に吸気される噴流による局所的な気流分布と室全体における環境を分離して評価する簡易計算モデルを構築することとした．a)～c)の実験・実測の知見をもとに，d)で解析手法を確立して各物理的なパラメータの影響を探り，e)で設計者のための簡易計算モデルを構築することを目的とした．2020年度は，特にa)～c)について検討し2本の国際ジャーナルとして出版された．2021年度は，まず，前述のd)について実大実験による風速分布測定・気流の可視化と温度分布測定をもとに，IJVに適当なCFD解析手法を検討した．その結果を用いてb)についてCFD解析を行うことで給気条件を変化させ，それらが室内の温熱環境・換気効率に与える影響を検討した．この内容は国際ジャーナルとして出版されている．加えて，e)について，噴流の基礎理論を加味して室全体の温度・汚染質濃度分布と足元のドラフト間を簡易に予測するモデルを開発し，前述のCFD解析結果と比較することで精度を検証した．この内容を国際ジャーナルとして投稿中である．