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分散分析 分散分析 分散分析 分散分析

2.3 CFD 解析 解析 による 解析 解析 による による によるパラメータスタディ パラメータスタディ パラメータスタディ パラメータスタディ .1 解析解析解析 解析モデルモデルモデルモデル

2.3.7 分散分析 分散分析 分散分析 分散分析

表2.3.5は空気前面風速3m/sにおけるjファクターのデータに関する分散分析表である.

表中の分散比F0の値は各パラメータが j ファクターに与える影響度合いを示しており,こ の値がある閾値より大きければ,統計的に見て任意のパラメータがjファクターの増減に対 して有意であるということが言える.このときの閾値は,任意のパラメータの自由度φ1と 誤差自由度φ2及び確率αを用いて式(2.3.23)で表される.式(2.3.30)はF分布に従う確率密度 関数であり,ここでは5%有意,1%有意の場合についてそれぞれ検討する(表2.3.9に今回 用いたF分布の値を示す).なお5%有意であるということは,任意のパラメータがjファク ターに影響を与えない確率が5%以下であるということを示し,1%有意であるということは,

その確率が1%以下であるということを示す.表中でF0の値の横に示したアスタリスクが1 つの場合は5%有意,2つの場合は1%有意を表している.表2.3.5から全てのパラメータに 関して,有意差が検出できない(j ファクターに影響を与えない)結果となっている.今回の 解析では,L27直交表を用いて,主因子を6つ,交互作用を3つ割り当てているため,直交 表中の誤差列を1列しか取っておらず,その自由度は 2である.そのため,式(2.3.22)中の 分母である誤差分散の値が過大に評価されていると考えられる.そこで表2.3.5のパラメー タのうち,影響が少ない(F0<1 とする)と考えられるフィン幅及びルーバピッチとフィン ピッチ間の交互作用を誤差としてプーリングを行うと,表2.3.6が得られる.なおフィンピ ッチについてはF0<1であるが,交互作用に用いるためプーリングは行わない.この表から 主効果については,ルーバピッチ,ルーバ角度,フィン高さがそれぞれ5%有意であること が確認できる.また交互作用については,ルーバピッチとルーバ角度間の交互作用に関し て5%有意であることが確認でき,これらのパラメータがjファクターに影響を与える主要 因であると言える.

同様に,表2.3.7に空気流入風速3m/sにおけるfファクターのデータに関する分散分析表

を示す.また,表2.3.8はフィン厚さをプーリング後の分散分析表である.プーリング前の 結果を見ると,フィンピッチが5%有意であることが確認できる.プーリング後には主効果 としてルーバピッチ,ルーバ角度がそれぞれ1%有意,フィンピッチ,フィン幅,フィン高 さがそれぞれ5%有意となることが確認できる.また交互作用に関してはルーバピッチとル ーバ角度間の交互作用が5%有意となり,これらのパラメータがfファクターに影響を与え る主要因であると言える.

来提案されていた Kimらの式や Chen らの式は,式(2.3.24)のような形で表されているが,

これは,各パラメータが独立であるということが前提であり,パラメータ間の交互作用は 考慮されていないことは明らかである.従って,広範囲なフィン仕様に対応可能な相関式 の作成のためには,このように交互作用の影響も考慮した相関式の提案が必要になると考 えられる.

f g

p w e

p h d

p t c

p

b p L

L F L F L

F L a F

j

 

















× 

= Re 90α (2.3.24)

表2.3.5 jファクター分散分析表(前面風速3m/s)

因子 S φ V F0

ルーバピッチ 0.000123 2 0.000061 3.840 フィンピッチ 0.000011 2 0.000006 0.347 ルーバ角度 0.000198 2 0.000099 6.179 フィン厚さ 0.000084 2 0.000042 2.640

フィン幅 0.000015 2 0.000008 0.477

フィン高さ 0.000133 2 0.000066 4.157 ルーバピッチ × フィンピッチ 0.000057 4 0.000014 0.893 ルーバピッチ × ルーバ角度 0.000324 4 0.000081 5.064 フィンピッチ × ルーバ角度 0.000112 4 0.000028 1.755

誤差 0.000032 2 0.000016

合計 0.001090 26

表2.3.6 プーリング後j factor分散分析表 (前面風速3m/s)

因子 S φ V F0

ルーバピッチ 0.000123 2 0.000061 4.706 * フィンピッチ 0.000011 2 0.000006 0.425

ルーバ角度 0.000198 2 0.000099 7.573 * フィン厚さ 0.000084 2 0.000042 3.236 フィン高さ 0.000133 2 0.000066 5.095 * ルーバピッチ × ルーバ角度 0.000324 4 0.000081 6.208 * フィンピッチ × ルーバ角度 0.000112 4 0.000028 2.151

誤差 0.000104 8 0.000013

合計 0.001090 26

表2.3.7 f factor分散分析表 (前面風速3m/s)

因子 S φ V F0

ルーバピッチ 0.00959 2 0.00480 9.73 フィンピッチ 0.00622 2 0.00311 6.31 *

ルーバ角度 0.01680 2 0.00840 17.04 フィン厚さ 0.00008 2 0.00004 0.08

フィン幅 0.00380 2 0.00190 3.86

フィン高さ 0.00700 2 0.00350 7.10 ルーバピッチ × フィンピッチ 0.00341 4 0.00085 1.73 ルーバピッチ × ルーバ角度 0.00958 4 0.00239 4.86 フィンピッチ × ルーバ角度 0.00403 4 0.00101 2.04

誤差 0.00099 2 0.00049

合計 0.06149 26

表2.3.8 プーリング後f factor分散分析表 (前面風速3m/s)

因子 S φ V F0

ルーバピッチ 0.00959 2 0.00480 18.08 **

フィンピッチ 0.00622 2 0.00311 11.72 * ルーバ角度 0.01680 2 0.00840 31.66 **

フィン幅 0.00380 2 0.00190 7.16 *

フィン高さ 0.00700 2 0.00350 13.20 * ルーバピッチ × フィンピッチ 0.00341 4 0.00085 3.22

ルーバピッチ × ルーバ角度 0.00958 4 0.00239 9.03 * フィンピッチ × ルーバ角度 0.00403 4 0.00101 3.80

誤差 0.00106 4 0.00027

合計 0.06149 26

表2.3.9 F分布

φ1 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 φ2 2 2 2 2 8 8 8 8 4 4 4 4 α 0.05 0.05 0.01 0.01 0.05 0.05 0.01 0.01 0.05 0.05 0.01 0.01

F 19.00 19.25 99.00 99.25 4.46 3.84 8.65 7.01 6.94 6.39 18.00 15.98