�
�������������� ��� ���
�����������������������
VALIDATION OF COOLING EFFECTIVENESS AND CFD SIMULATION
STUDY ON COOLING SYSTEM BY USING DRY MIST
�� �� *���� ��**���� ��***���� �****
Gyuyoung YOON� Hideki YAMADA� Masaya OKUMIYA� Makoto TSUJIMOTO
The objective of this study is to propose a prediction technique for cooling effect of dry mist, and present useful data for design / control of a dry mist system. In this paper, the cooling effect of dry mist system was verified by two dry mist systems there were actually introduced and operated. One of the verified systems is a dry mist system that was installed into the air corridor on the site Aichi Expo. A cooling effect of this one was evaluated by using the field measurement data during three months. Another one is a dry mist system introduced into N university campus. We found out that the cooling effect by dry mist evaporative is presented about 3 degree Celsius of air temperature reduce and about 15 %RH of relative humidity increase. In addition, the cooling effect of the dry mist system was simulated with a CFD analysis code that is Fluent Ver. 6.3. The reproducibility was confirmed, and the possibility of the performance prediction of the dry mist system was shown.
Keywords : Dry mist ,Heat island, Hot day, CFD, DPM
���������������������CFD�������
�������
��������2.3MJ/kg ����������������
�����������������������������
�����������������������������
�����������������������������
�����������������������������
�������
����������������������������
�����������������������������
�20�m �������������������������
�����������������������������
�����������������������������
�����������������������������
�����������������������������
��������
����������������������������
�����������������������������
�����������������������������
�����������������������������
�����������������������������
����������������������������
�����������������������������
�����������������������������
��������
���������������������������1)�
���2)����3)����4)����������������
�����������������������������
�����������������������������
�����������������������������
�����������������������������
����
����������������������������
�����������������������������
�����������������������������
�����������������������������
�����������������������������
���������������������3 �������
����������������������������N *������������������� ��������� Assist. Prof., Dept. of Environmental. Eng. and Architecture, Graduate
School of Environmental Studies, Nagoya Univ., Dr. Eng. **��������������������������� ��������Yamatake Corporation� (Graduate student, ,Graduate School
of Environmental Studies, Nagoya Univ., M.A. Environ.)
***������������������� ����� Prof., Dept. of Environmental Eng. and Architecture, Graduate School of Environmental Studies, Nagoya Univ., Dr. Eng.
****������� ������� ����� ����� Prof., Architecture, Division II Dept., Faculty of Eng., Tokyo University of Science, Dr. Eng.
ドライミスト冷却効果の検証と CFD 解析
ドライミストを用いる採涼システムに関する研究
VALIDATION OF COOLING EFFECTIVENESS AND CFD SIMULATION
Study on cooling system by using dry mist
尹 奎 英
*,山 田 英 貴
**,奥 宮 正 哉
***,辻 本 誠
****Gyuyoung YOON, Hideki YAMADA, Masaya OKUMIYA
and Makoto TSUJIMOTO
日本建築学会環境系論文集 第73巻 第633号,1313-1320,2008年11月 J. Environ. Eng., AIJ, Vol. 73 No. 633, 1313-1320, Nov., 2008
【カテゴリーⅡ】 環境系 633 号
* 名古屋大学環境学研究科都市環境学専攻 Assist. Prof., Dept. of Environmental Eng. and Architecture, Graduate School of 助教・博士(工学) Environmental Studies, Nagoya Univ., Dr. Eng.
** ㈱山武 Yamatake Corporation
(当時・名古屋大学環境学研究科 (Graduate Student, Graduate School of Environmental Studies, Nagoya Univ., M.A. Environ.) 博士前期課程・修士(環境学))
*** 名古屋大学環境学研究科都市環境学専攻 教授・工博 Prof., Dept. of Environmental Eng. and Architecture, Graduate School of Environmental
Studies, Nagoya Univ., Dr. Eng.
**** 東京理科大学工学部第二部建築学科 教授・工博 Prof., Architecture, Division II Dept., Faculty of Eng., Tokyo University of Science, Dr. Eng.
������������������1 ����������
����������������������������
����CFD ����������������������
������������������������CFD ���
��������������������������
�
����������������������
���� ��������������
���� �������������������������
�������������������������������
���������������������������
����������� ��������� ��� ���������
������� �� ��������������������
������������� �����������������
�����������
���������������������������
��������������� ���� �����������
����������������������� ���� ���
�� ������ ���������� �������� ��������
��������� ��������� �������� �������
������� ���������������������������
���������������������� ������������
��������������� � ��� �� �������
�����������������������������
�����������������������������
������������� ������ ������������
�����������������������������
�����������������������������
�����������������������������
����������������������� �� ����
�����������������
����������������������������
������������ ��� ���������������
�����������������������������
�������������
���� ��������������
����������������� ������� �������
�������������������������� � � �
�� � � �� ������������������������
����� ��� ������� � ���������
����������������������������
���������������� � �������������
� �� ������������ ���������� ����� ���
������� �� ���������������������
������� �������������� �����������
���������������������������������
�����������������������������
�������� � ����� � ��������������
�����������������������������
�����������������������������
�����������������������������
��������������������������
����������������������������
�����������������������������
�����������������������������
�����������������������������
�����������������������������
����������� ���������������������
��� �����������������
��� �������
��� ���������
������ (���������
�����)
������ (���������
�������)
�� 31��� 30���
�� 60�RH �� 70�RH ��
�� 10 ����� 3.0m/s �� 3.0m/s ��
�� ���� ����
��� �����
����� ���������� ����
� � � �
���
�����������
���������
������
� � ��
��� ������� ���� � ��
���� �������� ���� � ��
��� ������ ���� � ��
���12� (30cm��)
������
������
����1-1�����
����������
����1-2�����
������,���������
����� 3m
����5m
���21m
������ 30cm
����������� 20m
����� 6.6m
����1-1
����1-2
0 100 200
(m)
�
�
����
�������
���� ��������������������������
��������� ���� ������������������
�����������������������������
���������
���������������������������
�����������������������������
�����������������
��������������� ��� ������� ��� ��
�����������������������������
������������������������������
������ ������������������������
�����������������������������
�����������������������������
�����������������������������
����������������������
������������������������ ������
���������������������� �������
�����������������������������
�����������������������������
�����������������������������
����
���3 ������������������������
��������������������4.17���1���
����������������� 150 ���������
����2.0m/s ����������� 1���������
������
�
����������������������
���� ������������
� ���������������������������
�����������������������������
������������� ��� �������������
�����������������������������
�����������������������������
�����������������������������
�����������������������������
�����������
������������������� ��������� ��
��������������������������� ������
�����������������������������
� ������� ��������������������� ����
�����������������������������
������ ��������������������������
������ �����������������������
����������������������������
������ � ������������ �����������
������ ������������������� ��������
����������������������������
��������������������������
�
���� �������
���������������������������
�����������������������������
�������������������� ������������
�����������������������������
������������������������ � ����
�� ��� ���������� ���� ���������� ���
������������ ��� ������������� ���
�����������������������������
����������������������������
������������
����������������������������
�������������� ������� �����������
������������� ��� �� �������������
�����������������������������
���������� �������������������
��������� � ������� ����� � ������
����������������
�
��� 7 � 8 ��������������
��� ��������������
��� ���������������������
��
��
��
��
�
�
�
�
�
�
� ��� ��� ��� ���
������
����������� �� �������
��
���
��
��
��
��
��
��
���� ���� ���� ���� ����� ����� ����� �����
�����
�
���
���
���
����
����
���������
���
����
����
���
������������������������
����������
��
��
�
�
�
�
�
�
� ��� ��� ��� ��� ���� ����
���������
�������������������������
������������������1 ����������
����������������������������
����CFD ����������������������
������������������������CFD ���
��������������������������
�
����������������������
���� ��������������
���� �������������������������
�������������������������������
���������������������������
����������� ��������� ��� ���������
������� �� ��������������������
������������� �����������������
�����������
���������������������������
��������������� ���� �����������
����������������������� ���� ���
�� ������ ���������� �������� ��������
��������� ��������� �������� �������
������� ���������������������������
���������������������� ������������
��������������� � ��� �� �������
�����������������������������
�����������������������������
������������� ������ ������������
�����������������������������
�����������������������������
�����������������������������
����������������������� �� ����
�����������������
����������������������������
������������ ��� ���������������
�����������������������������
�������������
���� ��������������
����������������� ������� �������
�������������������������� � � �
�� � � �� ������������������������
����� ��� ������� � ���������
����������������������������
���������������� � �������������
� �� ������������ ���������� ����� ���
������� �� ���������������������
������� �������������� �����������
���������������������������������
�����������������������������
�������� � ����� � ��������������
�����������������������������
�����������������������������
�����������������������������
��������������������������
����������������������������
�����������������������������
�����������������������������
�����������������������������
�����������������������������
����������� ���������������������
��� �����������������
��� �������
��� ���������
������ (���������
�����)
������ (���������
�������)
�� 31��� 30���
�� 60�RH �� 70�RH ��
�� 10 ����� 3.0m/s �� 3.0m/s ��
�� ���� ����
��� �����
����� ���������� ����
� � � �
���
�����������
���������
������
� � ��
��� ������� ���� � ��
���� �������� ���� � ��
��� ������ ���� � ��
���12� (30cm��)
������
������
����1-1�����
����������
����1-2�����
������,���������
����� 3m
����5m
���21m
������ 30cm
����������� 20m
����� 6.6m
����1-1
����1-2
0 100 200
(m)
�
�
����
�������
���� ��������������������������
��������� ���� ������������������
�����������������������������
���������
���������������������������
�����������������������������
�����������������
��������������� ��� ������� ��� ��
�����������������������������
������������������������������
������ ������������������������
�����������������������������
�����������������������������
�����������������������������
����������������������
������������������������ ������
���������������������� �������
�����������������������������
�����������������������������
�����������������������������
����
���3 ������������������������
��������������������4.17���1���
����������������� 150 ���������
����2.0m/s ����������� 1���������
������
�
����������������������
���� ������������
� ���������������������������
�����������������������������
������������� ��� �������������
�����������������������������
�����������������������������
�����������������������������
�����������������������������
�����������
������������������� ��������� ��
��������������������������� ������
�����������������������������
� ������� ��������������������� ����
�����������������������������
������ ��������������������������
������ �����������������������
����������������������������
������ � ������������ �����������
������ ������������������� ��������
����������������������������
��������������������������
�
���� �������
���������������������������
�����������������������������
�������������������� ������������
�����������������������������
������������������������ � ����
�� ��� ���������� ���� ���������� ���
������������ ��� ������������� ���
�����������������������������
����������������������������
������������
����������������������������
�������������� ������� �����������
������������� ��� �� �������������
�����������������������������
���������� �������������������
��������� � ������� ����� � ������
����������������
�
��� 7 � 8 ��������������
��� ��������������
��� ���������������������
��
��
��
��
�
�
�
�
�
�
� ��� ��� ��� ���
������
����������� �� �������
��
���
��
��
��
��
��
��
���� ���� ���� ���� ����� ����� ����� �����
�����
�
���
���
���
����
����
���������
���
����
����
���
������������������������
����������
��
��
�
�
�
�
�
�
� ��� ��� ��� ��� ���� ����
���������
�������������������������
���� ��������������
����������������������������
������������ � � ��������������� � ��
��� �� �������������
����������������������������
���� ��� ��� ���� ���� � �� ���� �����������
����� ���������� ���������� � � �������
���������������������� ��� �����
������� ��������� �������������
������������������� ����������
���� ��������� ������������ ��������
��� �������������������� ��������
����������������������������
��� ��������������������������
�����������
��������� ��������������������
�����������������������������
������������������������������
������������������������������
�����������������������������
���������������� ��������������
��� N ���������������
����� ����� �����
� � � �
��� ������� ����
��� ����������������
���
� � � �
��� ���
����� ������� ��� � ����
����������� � ��
���� �
�����
����� ����� �� ��
� � � �
�� ������ ���� ��� � ��
����
��� N �������������������� � � � � � � � � ��� N ����������� A-A’���
��� ��������������������
��
��
��
��
��
�������
�� ��� ��
��������� ���� ���� ����
��
��
��
���
���� ����� ����� ����� ����� ����� ����� ����� ����� ���� ����� ����� ����� ����� ����� ����� ����� ����� ���� ����� ����� ����� ����� ����� ����� ����� ����� ���� ����� ����� ����� ����� ����� ����� �����
���������
��
��
���
��������� ���� ���� ����
��� N
�����
���������
���������
����������
������������
��������������
��
�� ��
��
����
����
��
�
���
���
������
��������
������
����
0.8m 2.4m 1.8m
0.2m
0.3m 0.4m
0.3m
B A C D
E 1
2 3 4 5 6 7 0.3m 45�
���
����
����
���
�����
��
��
20m
1.2m
��� ���
� �
����������� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �����������
��� �����������������
���� �������������������������������������
(a) ����� � � � � � � (b)���� 10 �� � � � � � (c)���� 30 ��� � � � � (d)���� 60 ��
���� ����������������������1 ����������
�
�
�
�
� �
�
�
�
�
�
�
�����
�����
�����
�����
�����
�����
�����
�����
�����
�����
�����
�����
�
�
�
�
� �
�
�
�
�
�
�
�����
�����
�����
�����
�����
�����
�����
�����
�����
�����
�����
�����
�
�
�
�
� �
�
�
�
�
�
�
�����
�����
�����
�����
�����
�����
�����
�����
�����
�����
�����
�����
�
�
�
�
� �
�
�
�
�
�
�
��
��
��
��
�� �� �� �� ��
�������������
�������������
����
����
���������
���������
��
��
��
��
���
�� �� �� ��
���������������
���������������
����
����
���������
���������
����
����
����
���
���
���
���
�������
���
���
���
�������������
�������������
��
��
��
��
����� ����� ����� ����� ����� ����� ����� ����� ����� ����� ����� ����� �����
������
�������
��� ��
�� ��
�� ��
���� ��������������
����������������������������
������������ � � ��������������� � ��
��� �� �������������
����������������������������
���� ��� ��� ���� ���� � �� ���� �����������
����� ���������� ���������� � � �������
���������������������� ��� �����
������� ��������� �������������
������������������� ����������
���� ��������� ������������ ��������
��� �������������������� ��������
����������������������������
��� ��������������������������
�����������
��������� ��������������������
�����������������������������
������������������������������
������������������������������
�����������������������������
���������������� ��������������
��� N ���������������
����� ����� �����
� � � �
��� ������� ����
��� ����������������
���
� � � �
��� ���
����� ������� ��� � ����
����������� � ��
���� �
�����
����� ����� �� ��
� � � �
�� ������ ���� ��� � ��
����
��� N �������������������� � � � � � � � � ��� N ����������� A-A’���
��� ��������������������
��
��
��
��
��
�������
�� ��� ��
��������� ���� ���� ����
��
��
��
���
���� ����� ����� ����� ����� ����� ����� ����� ����� ���� ����� ����� ����� ����� ����� ����� ����� ����� ���� ����� ����� ����� ����� ����� ����� ����� ����� ���� ����� ����� ����� ����� ����� ����� �����
���������
��
��
���
��������� ���� ���� ����
��� N
�����
���������
���������
����������
������������
��������������
��
�� ��
��
����
����
��
�
���
���
������
��������
������
����
0.8m 2.4m 1.8m
0.2m
0.3m 0.4m
0.3m
B A C D
E 1
2 3 4 5 6 7 0.3m 45�
���
����
����
���
�����
��
��
20m
1.2m
��� ���
� �
����������� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �����������
��� �����������������
���� �������������������������������������
(a) ����� � � � � � � (b)���� 10 �� � � � � � (c)���� 30 ��� � � � � (d)���� 60 ��
���� ����������������������1 ����������
�
�
�
�
� �
�
�
�
�
�
�
�����
�����
�����
�����
�����
�����
�����
�����
�����
�����
�����
�����
�
�
�
�
� �
�
�
�
�
�
�
�����
�����
�����
�����
�����
�����
�����
�����
�����
�����
�����
�����
�
�
�
�
� �
�
�
�
�
�
�
�����
�����
�����
�����
�����
�����
�����
�����
�����
�����
�����
�����
�
�
�
�
� �
�
�
�
�
�
�
��
��
��
��
�� �� �� �� ��
�������������
�������������
����
����
���������
���������
��
��
��
��
���
�� �� �� ��
���������������
���������������
����
����
���������
���������
����
����
����
���
���
���
���
�������
���
���
���
�������������
�������������
��
��
��
��
����� ����� ����� ����� ����� ����� ����� ����� ����� ����� ����� ����� �����
������
�������
��� ��
�� ��
�� ��