Development of Performance Prediction Model for Impinging Jet Ventilation System

冲击射流通风系统性能预测模型的开发

• 批准号: 20J10608
• 负责人: 山澤 春菜
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J10608/
• 关键词: IJV; 置換換気; 実大実験; 温度成層; CFD解析; 気流の可視化; 計算モデル; 換気効率

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．

为了向可持续社会过渡，日本确认《巴黎协定》和 COP26 的目标是到 2050 年实现脱碳社会。另一方面，由于新冠肺炎疫情的影响，人们开始关注通风和室内空气质量，不仅对能源性能的要求越来越高，而且通过通风维持和改善室内空气质量的愿望也越来越强烈。因此，我们对通风效率高、可应用于各种场所的冲击射流通风法（以下简称IJV）进行了研究。该研究计划的目的是：a）通过与其他通风方法进行比较，阐明其优点和缺点；b）阐明制冷/制热运行期间的特性；c）制热运行期间的特性；d）阐明安静室内环境和相对环境下的特性。大型计算流体动力学（CF）我们建立了使用D分析的同时分析方法，并在各种条件下进行了研究，e）将吸入房间的脉动射流引起的局部气流分布与整个房间的环境分开我们决定构建一个简单的。评估的计算模型。基于a)至c)中的实验和测量知识，d)中我们将建立分析方法并探索每个物理参数的影响，e)中我们将为设计者构建一个简单的计算模型。 2020年，我们特别考虑了a)至c)，并将其作为两本国际期刊发表。 2021财年，我们首先通过全面实验，基于风速分布测量、气流可视化和温度分布测量，考虑了适合上述d)的IJV的CFD分析方法。利用该结果，我们对b)进行了CFD分析，以改变送风条件并检查其对室内热环境和通风效率的影响。此内容作为国际期刊出版。此外，关于e)，我们考虑射流的基本理论，开发了一个模型，可以轻松预测整个房间和房间脚部通风区域的温度和污染物浓度分布，并将其与我们验证了上面提到的CFD分析结果的准确性。此内容正在提交给国际期刊。

项目成果

Gavle大学(スウェーデン)

耶夫勒大学（瑞典）

Prediction of Temperature and Contaminant Concentration Profiles in a Room with Impinging Jet Ventilation System by Zonal Model

通过区域模型预测具有冲击射流通风系统的房间内的温度和污染物浓度分布

• 发表时间: 2022
• 作者: Haruna Yamasawa; Tomohiro Kobayashi; Toshio Yamanaka; Narae Choi; Mathias Cehlin; Arman Ameen
• 通讯作者: Arman Ameen

Impinging Jet Ventilation 方式の室内環境予測手法に関する研究 （その3）実大実験によるIJV と置換換気の暖房への適用可能性の検討

冲击射流通风法室内环境预测方法研究（三）通过全面实验检验IJV和置换通风对采暖的适用性

• 发表时间: 2021
• 作者: 山澤春菜; 小林知広; 山中俊夫; 崔ナレ
• 通讯作者: 崔ナレ

Prediction of Temperature and Contaminant Concentration Profiles in a Room with Impinging Jet Ventilation System by Zonal Model

通过区域模型预测具有冲击射流通风系统的房间内的温度和污染物浓度分布

• 发表时间: 2022
• 作者: Haruna Yamasawa; Tomohiro Kobayashi; Toshio Yamanaka; Narae Choi; Mathias Cehlin; Arman Ameen
• 通讯作者: Arman Ameen

Effect of supply velocity and heat generation density on cooling and ventilation effectiveness in room with impinging jet ventilation system

送风速度和发热密度对冲击射流通风系统房间制冷通风效果的影响

• DOI: 10.1016/j.buildenv.2021.108299
• 发表时间: 2021
• 影响因子: 7.4
• 作者: Yamasawa Haruna;Kobayashi Tomohiro;Yamanaka Toshio;Choi Narae;Cehlin Mathias;Ameen Arman
• 通讯作者: Ameen Arman