数値流体力学解析による簡易設置型パッドアンドファンシステムの基本性能評価

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  • Fundamental Performance Report of Simple Fan and Pad Evaporative Cooling System using Computational Fluid Dynamics

抄録

ダクト利用型の簡易パッドアンドファンシステム（ダクト長さ17.0 m）の基本性能を調査し，数値流体力学シミュレーションを用いて本システムの冷却効果の試算を行った．　ダクト利用型の簡易パッドアンドファンシステムの送風性能は，ダクトファンの数に大きく依存する一方，ダクト形状の違いへの依存は無視できるほどであった．パッドにおける水の蒸発率は，パッド吹き出し風速とは有意な負の相関関係にあった．冷房能力は，ダクトファンを2 台使用したケースで最大となった．数値流体力学シミュレーションを用いて本システムの送風性能を再現したところ，計算値と実測値の相関係数は0.9 以上となった．得られた結果を用いて，本システムを導入した無植栽の温室内の気流および気温分布について数値流体力学シミュレーションを用いた冷却効果の試算を行った．その結果，風速はパッド吹き出し口付近から離れるにつれて急激に減衰し，冷却された空気の到達範囲はパッド近傍に限定される傾向にあり，ダクトファンが1 台のときにはより顕著に表れることが示された

Fundamental performance of duct-type simple fan and pad evaporative cooling system was evaluated based on mock experiment and computational fluid dynamics simulation. Airflow rate of the simple fan and pad evaporative cooling system depended on the number of fans, while the shape of the duct was not significant on the airflow rate. Significant negative correlation was observed between evaporation efficiency of the pads and air velocity at the outlet of the pads. The experimental results also showed that cooling capacity of the system using two duct fans was better than the one using a duct fan. Airflow rate of the simple fan and pad system calculated by computational fluid dynamics method was similar with the mock experiment. Preliminary simulation results suggested that the simple fan and pad evaporative cooling system provided air motion and evaporative cooled air to a space near the pads in a greenhouse without crop.

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