模型実験とCFDシミュレーションによるソーラーチムニーの最適な形状に関する検討

摘要

自然換気に最適なソーラーチムニーの形状を調べるために、模型実験とCFDシミュrnレーションにより検討を行った。その結果、チムニー水平断面積が8m~2まではチムニrnー水平断面積の増加に伴って換気量は増加するが、それ以上の水平断面積では換気量rnは増加しないことが分かった。また、排気口面積が5～10m~2以上になると換気量はほrnとんど増加しないことが分かった。換気量が増加しなくなるチムニー水平断面積に対rnする排気口面積の断面積比はチムニー水平断面積が8 m~2以下の場合1.2～2で、8m~2以rn上の場合0.7～1.2であった。また、アスペクト比が1:4、1:2、1:1のうち、1:4rnの換気量が最も多く、断面形状は細長い方が換気に有利であることが分かった。これrnらの結果から最適なチムニー形状は水平断面積8m~2、排気口10m~2、断面積比1.2、アrnスペクト比1:4であることが分かった。%This study examined the best form of the solar chimney for the natural ventilation by the scale down experiment and CFD simulation. As a result, in case of the horizontal cross section of the chimney smaller than 8 m~2, the ventilation rate has increased when the horizontal cross section of the chimney increases. In case of the horizontal cross section 8 m~2 or more, the ventilation hasn't increased when the horizontal cross section increases. And ventilation rate has hardly increased when the exhaust outlet is more than 5～10 m~2. Also, in case of the horizontal cross section of the chimney smaller than 8 m~2,rnthe ventilation rate has hardly increased when the cross-section ratio of the exhaust outlet to the horizontal cross sections is 1.2～2. In case of the horizontal cross section 8 m~2 or more, the ventilation rate has hardly increased when the cross-section ratio is 0.7～1.2. And the aspect ratio 1:4 has shown maximum ventilation rate in case of 8 m of the chimney horizontal cross section.rnFrom these results, it found that the best form of solar chimney is 8 m~2 of the horizontal cross section, 10 m~2 of the exhaust outlet, 1.2 of the cross-section ratio and 1:4 of the aspect ratio.