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日射の指向性反射を考慮した室内熱環境計算手法の開発

考虑太阳辐射定向反射的室内热环境计算方法开发

基本信息

批准号：
14750493
负责人：
小島昌一
金额：
$ 2.37万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14750493/
关键词：
日射反射長波放射室内熱環境シミュレーション

项目摘要

壁面に対して窓ガラスが多い建物,乗り物において窓面透過日射は室内熱環境の形成に大きく寄与する.したがってシミュレーションにより室内熱環境を精度良く予測するには室内各部位表面での透過日射の反射・吸収の取扱いが重要となる。当初実験室における日射および室内熱環境実測を予定していたが,実大の鉄道車輌の熱環境を測定する機会が得られたので,その実測と熱環境シミュレーション結果について報告する.ガラスの日射特性が異なる2つの鉄道車輌の車内熱環境を測定した。測定は2002年8月1〜5日,福岡県筑紫野市で行った.測定時は非空調・停車状態であった.測定項目は各車輌とも以下の通りである.(1)外界気象(水平面全天日射量,東・西鉛直面全日射量,外気温度・湿度)(2)車内透過日射量(東・西窓面透過日射量,床面日射量)(3)車内温度(車内空気温度(高さ方向に上部,中央部,下部),天井表面温度2個所)測定に合わせて透過日射の多重反射,車内に透過した日射が窓面から再び屋外への抜け出ることを考慮した車輌熱環境シミュレーションプログラムを作成した。このプログラムは列車各部位における熱収支式を連立させて各部位表面温度,車内空気温度あるいは除去熱量を求めるものである.壁体は非定常熱伝導で計算している.このプログラムの日射及び長波放射の計算の特徴は以下の通りである。(1)列車内表面間の長波長相互放射はGebhartの放射吸収係数で計算.(2)車内に透過した日射の多重反射後の吸収も放射吸収係数の概念で計算.(3)透過日射は多重反射後に一部は車外へ透過することも考慮.(4)面内の日射量分布は考慮しない.(5)面内の一部が透過直達日射日照部となる場合,日照面積率を乗じた値で面内に均一に入射するものとする.なお,壁面間の形態係数はCross Strings Formulaにより求めている.実測ではガラスの日射特性の違いによる透過日射,吸収日射が室内熱環境に与える影響を解析した.また,実測データを基にプログラムの計算精度を検証した結果、実測結果を精度良く制限出来ることが分かった.このプログラムによりガラスの日射特性が異なる3種類の車輌について走行・空調時の列車内熱環境シミュレーションを行った結果,各ガラスによる冷房負荷軽減効果および各車両の放射熱環境を定量的に推定することが出来た.

The wall surface is opposite to the building, and the object surface is opposite to the indoor thermal environment. It is important to accurately predict the indoor thermal environment and to obtain the reflection and absorption of sunlight from the surfaces of various parts of the room. The measurement of indoor solar radiation and indoor thermal environment at the beginning of the project is expected to be carried out in the middle of the project, and the possibility of measuring the thermal environment of the railway vehicle is obtained. The results of the measurement and thermal environment are reported. 2. Measurement of the internal heat environment of railway vehicles August 1 - 5, 2002, Tsukigano City, Fukuoka Prefecture. Determination of non-air conditioning·parking status. The measurement items are as follows: (1)external phenomena (Horizontal all-day solar radiation, East and West all-day solar radiation, external temperature and humidity)(2) Vehicle interior transmitted solar radiation (East and West side solar transmission, bed surface solar transmission)(3) Vehicle interior temperature (vehicle interior air temperature (upper, center, lower), ceiling surface temperature 2 stations) Measurement of the combination of multiple reflection of transmitted solar radiation, vehicle interior solar transmission, surface radiation, and outdoor radiation, taking into account the vehicle thermal environment All parts of the train are connected to each other. The surface temperature of each part and the air temperature inside the train are required to remove the heat. Calculation of unsteady thermal conductivity of wall. The calculation characteristics of solar radiation and long-wave radiation are as follows: (1)Calculation of long wavelength radiation absorption coefficient of Gebhart between train inner surfaces. (2)Conceptual calculation of absorption coefficient after multiple reflection of transmitted solar radiation in vehicle interior. (3)After multiple reflections, one part of the vehicle is transmitted. (4)The distribution of solar radiation in the plane is considered. (5)In the case where a part of the surface transmits direct sunlight, the area ratio of sunlight is equal to that of uniform incidence in the surface. Cross Strings Formula. The influence of indoor thermal environment on solar radiation characteristics was analyzed. The accuracy of the calculation of the test results is limited by the accuracy of the test results. The solar radiation characteristics of the train vary from three types of vehicles. The results show that the load reduction effect of the cold room for each type of vehicle and the quantitative estimation of the radiant heat environment of each vehicle are obtained.