A FUNDAMENTAL STUDY ON CROSS-VENTILATION RATE AND AIRFLOW CHARACTERISTIC INSIDE FLOW PATH THROUGH A ROOM

摘要

通風時に換気量を予測する際，開口を有しない建物模型から得ら れる風圧係数とチャンバー法により得られる開口単一の抵抗係数を 用いる従来の風力換気量予測手法では，換気量が過小に評価される と一般に言われており，石原2）はこれを開口間の「干渉」によるも のと説明し，流量係数の補正係数として干渉係数を定義した。その 後，通風時の換気量予測手法に関しては種々の手法3￣5）が捏案されて いるが，大開口を通過する通風時に適用が可能で実用的な予測手法 は確立されていない。村上，加藤，赤林ら6）7）は通風時の平均流に よる流管のモデルを示し，流管内のエネルギー損失とエネルギー輸 送のバランス式に基づく実現象に即した通風量予測手法の考え方を 示した。同様に、近年ではAxleyら10）が妥当な換気計算理論を紹介 しているが，流管内で生じるエネルギー損失等のデータはおろか， 通風時の静圧や風速の詳細な分布も実験的に十分に明らかにされて いないのが現状と言える。本論文は，流管内エネルギー損失等のデ ータ整備のため，風洞実験により風速及び静圧分布の詳細を明らか にした上で，流管の解析に有効と考えられるCFD解析を行い，静圧・ 風速・乱流統計量に関する解析精度を検証するものである。%The conventional method to predict flow rate of a room cannot work well for cross-ventilation through large openings, and predicted flow rate becomes smaller than actual one. As a final goal of the work, the authors aim to establish an improved prediction method based on mechanical energy balance inside stream tubes passing around/through a building, i.e., power balance model. Since the cross-ventilation is quite complicated flow phenomenon, a detail of the flow characteristics in flow paths inside/outside the building has not been sufficiently clarified. This paper first presents discrepancy in flow rate between conventional prediction method and actual one by means of wind tunnel experiment. Afterwards, variation in flow quantities inside flow path through a cross-ventilated room is shown in accordance with opening size to understand the phenomenon. Finally, to validate CFD analysis which is essential to analyse the stream tube in the future work, its accuracy is to be shown by comparing experimental and numerical results for the flow path passing through a simplified building model.