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.

在墙壁上有许多窗户玻璃的建筑物和车辆中，窗户传输太阳辐射极大地有助于室内热环境的形成。因此，为了通过模拟准确预测室内热环境，重要的是要处理房间每个部分表面上传输太阳辐射的反射和吸收。最初，我们计划测量实验室中的太阳辐射和室内热环境，但是由于我们有机会测量现实生活中的铁路车辆的热环境，我们将报告的实际测量值和热环境模拟的结果。我们测量了具有不同玻璃辐射的两个铁路车辆内部的热环境。测量是从2002年8月1日至5日在福库卡县奇库希诺市进行的。测量未在测量时进行空调并停止。每辆车的测量项目如下：（1）外部天气（水平表面上的所有太阳辐射，东部和西部垂直表面上的太阳辐射，空气温度和湿度的外部太阳辐射）（2）内部太阳辐射（所有太阳辐射）（所有太阳辐射（所有太阳辐射）在东部和西窗户表面上，底面的燃气，落地温度）（3）内部温度（3）载体温度（底面），台面，台面，高度，高度，高度，高度，高度，高度，高度，高度，高度，高度，高度，高度，高度，高度为a，仿真程序考虑了透射太阳辐射的多种反射和再次从窗户向室外传输到车辆的太阳辐射。该程序结合了火车每个部分的热平衡方程，以确定车辆内部的表面温度，空气温度或去除热量。壁是使用不稳定的热传导来计算的。该程序中太阳辐射和长波辐射的计算的特征如下。（1）使用Gebhart的辐射吸收系数计算了列车内表面之间的长波长相互辐射。（2）还使用辐射吸收系数的概念计算了通过车辆传输的太阳辐射反射后的吸收。（3）多次反射后，一部分太阳辐射也可能在车辆外传播。（4）不考虑太阳辐射的分布。（5）如果平面的一部分成为直接传输的直射阳光部分，则假定阳光面积比均匀地入射在平面中。请注意，壁之间的形态系数是跨字符串，结果是通过公式获得的。在实际测量中，由于在室内热环境上分析了由于玻璃太阳能的差异而导致的传输和吸收太阳辐射的影响。此外，根据实际的测量数据对程序的准确性进行了验证，发现实际测量结果可以准确地限制。该程序是通过在驾驶和空调的三种类型的具有不同太阳辐射特征的车辆的驾驶和空调过程中进行的，可以定量估计每个玻璃的太阳辐射特性不同的车辆以及减少每个玻璃的冷却载荷以及每辆车的辐射热环境的效果。