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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．

In this study, the phenomena of でで, ウォタタ, タ, <s:1>, ストによるふく, ストによるふく, <s:1>, <s:1>, ストによるふく, ストによるふく, <s:1>, ストによるふく, ストによるふく, <s:1>, ストによるふく, ストによるふく, <s:1>, ストによるふく, ストによるふく, ストによるふく, <s:1>, ストによるふく, ストによるふく, <s:1>, ストによるふく, <s:1>, <s:1>, <s:1>, ストによるふく, を, を, と, た are presented. ふく shoot sex media の non gray 収 absorption, the scattered characteristics such as them を account できるふく shoot 伝 thermal desorption コードを with いて, precision 検 line card をった. Gray non such party scattered media を containing んだ is のふく shoot 伝 thermal desorption との is line をった results, leading research are consistent ねしとた results らがれ, light が 800 book をで precision guarantee できることを shown した. また, Band number 4 Bands がでも high-precision のふく shoot 伝 thermal desorption が may であることを shown した. Suspected the parties such as scattered type を applicable した occasions, number of HG phase masato のそれとほぼじ temperature field with とふく shoot hot 伝を shinar したため, calculate コストをに sharply cut できることを shown した. さらに, その results をもとにウォーターミストが mixed with した flow - seaborne ふく shoot の composite 伝 line thermal desorption をった. ミストのが wall with the suburban での temperature の turbulence - を inhibit し, ふく shoot hot 伝 da の inhibit に contribution することを shown した. また, ウォーターミストの spray be 験を line いミスのト layer through スペクトルの determination をした. Finally にミスト layer のふく conveying line analytical をい, be 験 results との is をして review 価を line った. ミストの through スペクトルの determination be 験により, light path の raised volume plus がふく shoot hot の covered に send する may を shown した. The quantitative evaluation of 価によ価によ, the optimal <s:1> た particle size <s:1> and the <s:1> masking rate of the スト layer が are very に high, and the <s:1> とをとをとを indicates that the たた is た. The analysis results of the ray tracing method によるふく the ray element method <s:1> are ら, and the practicality of the experimental results <s:1> is を confirmed to be たた. ウォーターミストを with いた fire protection system to open 発におけるに nearly い occasion be used environment のふく shoot 伝 hot phenomenon に masato す deep まる understand がった. これらの knowledge を with いて, can move self-defense spray や fire ホースなど, fire staff の life keep をる technology の open 発に contribution できる.