換気所の流れ解析と拡散解析

ホーム(CFD解析) ルーバー部 | 建物周辺(1) | 建物周辺(2) | 換気所 |
     
  1. 換気所の拡散解析
  2. 換気所の流れ解析

1.換気所の拡散解析事例
自動車道路の換気所から排出されるガスの拡散性状についてCFDにより解析した事例を紹介します。

換気塔からの排出されるガスの拡散性状をCFDにて解析できます。

 

換気塔から排出されるガスの拡散現象は、自然風の風速や排出されるガスの吐出速度だけでなく、排出源となる換気所の換気塔や換気施設等の建物形状の影響を受けます。このような複雑な大気拡散現象を、従来から換気模型実験等のノウハウを基にCFDにて解析します。

 
換気塔から排出されるガスは、その排気の吐出速度(Vg)と自然風の風速(u)の比率(Vg/u)によって排気の上昇高さがBriggs式やBosanquet式などによって求められることが知られていますが、この推定式には、換気塔形状や換気所形状の効果が見込まれていません。
このため、換気塔や換気所形状によっては、Vg/uの値が1.5あるいは、2.5以上の場合には発生しないとされる「ダウンウォッシュ」などの排気ガスの建物後流での巻き込み現象が発生することがあります。
特に、自動車道路トンネルの場合のように、換気塔が太い場合や角柱の場合には、ダウンウォッシュが発生する可能性が高くなります。吐出風速Vgを高くすることや建物形状変更などの対策が必要になる場合があります。
20年以上にわたる模型実験を行ってきたノウハウを基にCFDによる解析を行っており、目的とする精度等により最適な解析をご提案します。

 
吐出風速(Vg) / 自然風(u) > 2.5 の場合
吐出風速(Vg) / 自然風(u) = 1.5 の場合
 


・CFDによる計算結果は正しいのですか?

こんな質問が良くあります。確かに、CFDによる計算は、その適用方法によってしばしば答えが変わってきます。そのため解析の目的や対象を十分に把握して実施する必要があります。
コンピュータを用いた流体力学(CFD)は、解析手法の一つとしての位置づけであり、流体現象の解析方法としては、模型実験による方法や現地実験による方法などがあり、これらの手法を解析する対象により使い分け、あるいは、組み合わせて適用する必要があります。
ここで紹介している換気塔からの拡散現象においても同様で、CFDによる解析の妥当性を確認するため、モデル的な流れ場と拡散場を想定し、従来から用いられているP-G線図による拡散幅と、CFDにより計算した結果の比較検証を行っています。

モデル的な地形におけるCFDによる拡散幅の推定結果と
P-G線図との比較例
 
■換気所形状による拡散場の変化(Vg/u=1.5)

換気塔断面が小さい場合
換気塔断面が大きい場合
換気所建物が付随している場合

2.換気所の流れ解析事例
CFDにより換気所から吐出する空気の流れを解析した事例
  CFDにより換気所から吐出する空気の流れや換気所周辺の風環境を解析した事例    

 

ホーム(CFD解析) ルーバー部 | 建物周辺(1) | 建物周辺(2) | 換気所 |
Copyright(C)2009-2012 JIST Co., Ltd, All right riserved