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Coupling Calculation for Radiative and Convective Heat Transfer and Development of Mist Cooling Technology to Prevent Heat Stroke

辐射与对流传热耦合计算及防中暑喷雾冷却技术开发

基本信息

批准号：
21K14087
负责人：
江目宏樹
金额：
$ 2.91万
依托单位：
Yamagata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では，ウォーターミストによるふく射熱の遮蔽及び流動場の能動的制御の実現を目的とした．ふく射性媒体の非灰色吸収，非等方散乱特性を記述できるふく射伝熱解析コードを用いて，精度検証を行った．灰色非等方散乱性媒体を含んだ系のふく射伝熱解析との比較を行った結果，先行研究と概ね一致した結果が得られ，光線数が800本で精度を担保できることを示した．また，Band数が4 Bandsでも高精度のふく射伝熱解析が可能であることを示した．疑似非等方散乱式を適用した場合，HG位相関数のそれとほぼ同じ温度場とふく射熱伝達を示したため，計算コストを大幅に削減できることを示した．さらに，その結果をもとにウォーターミストが混入した対流-ふく射の複合伝熱解析を行った．ミストの混入が壁近郊での温度の乱流変動を抑制し，ふく射熱伝達の抑制に貢献することを示した．また，ウォーターミストの噴霧実験を行いミスト層の透過スペクトルの測定をした．最後にミスト層のふく射輸送解析を行い，実験結果との比較をして評価を行った．ミストの透過スペクトルの測定実験により，光路体積の増加がふく射熱の遮蔽に寄与する可能を示した．定量評価により，最適化した粒径のミスト層は遮蔽率が非常に高いことを示した．光線追跡法によるふく射要素法の解析結果から，実験結果の有用性を確認した．ウォーターミストを用いた消防装置開発における実用環境下に近い場合のふく射伝熱現象に関する理解が深まった．これらの知見を用いて，可搬自衛噴霧装置や消火ホースなど，消防職員の命を守る技術の開発に貢献できる．

The purpose of this study is to control the shielding of radiation heat and the active control of the flow field. The non-gray absorption of the radioactive media, the non-isosquare scattering characteristics, the description of the thermal analysis, the accuracy of the test, and the accuracy of the test. Gray unequal square scattered media をcontaining んだ system のふく伝 thermal analysis との comparison を行った results, advance research The general result is consistent and the result is obtained. The number of rays is 800 and the accuracy is guaranteed and the display is accurate.また, Band number が4 Bands でもHigh-precision のふくshoot伝Thermal analysis がpossible であることをshow した． When it is suspected that the non-isosquare scattering method is suitable, the HG bit correlation number is the same as the temperature field.ふく热伝达をshow したため, calculate コストをsignificantly cut できることをshow した.さらに,そのRESULTSをもとにウォーターミストがmixed inした対流-ふくshootのcomposite伝Thermoanalyticを行った．ミストの is mixed into the suburbs of the wall and the temperature of the turbulent flow is suppressed, and the radiated heat is suppressed and the contribution is made.また, ウォーターミストの spray 実験を行いミストlayer のthrough スペクトルのmeasurement をした． In the end, the transmission analysis of the final layer is done, and the results of the analysis are compared and evaluated.ミストのThrough the スペクトルのmeasurement実験により, the optical path volume is increased and the radiated heat is blocked and the する is possible and the した． Quantitative evaluation is carried out, and the optimal particle size and shielding rate of the layer are very high and the particle size is optimized. The analysis results of the ray tracing method and the radial element method are used, and the usefulness of the results of the ray tracing method is confirmed.ウォーターミストを用いたfirefighting device to open the 発発おける実 use environment and close situations のふくshoot伝heat phenomenon に close するunderstanding がdeep まった． He is responsible for the knowledge and use of portable self-defense spray devices, fire extinguishing equipment, and contributions to the development of firefighting personnel's life-saving technology.