外部気流:冷却塔気流解析

解析の詳細

     

    【解析結果】
     本解析により、以下の知見が得られた。
    ・外部風の影響によって、計画地建物南東側に向かう気流がみられる。(図3、図4参照)
    ・発生した気流によって、冷却塔からの排気が拡散する様子がみられる。(図5~図8、図11参照)
    ・拡散した排気によって、計画地周辺の温度、相対湿度が高くなる様子がみられる。(図12参照)
    ・蒸気が白煙化し、計画建物周辺に拡散する様子がみられる。(図9、図10参照)
     

     


    図3 速度分布+速度ベクトルパース図1

     


    図4 速度分布+速度ベクトルパース図2 GL+27.5m

     


    図5 温度分布パース図1

     


    図6 温度分布パース図4 GL+27.5m

     


    図7 相対湿度分布パース図1

     


    図8 相対湿度分布パース図2 GL+27.5m

     


    図9 等値面パース図1(相対湿度100%の面を強調) 

     


    図10 等値面パース図2(相対湿度100%の面を強調)

     


    図11 流線パース図

     


    図12 表面相対湿度分布パース図

     

     以上から、本事例のように、冷却塔を設置した建築物において、WindPerfect2015を利用することで、冷却塔から排気された気流、熱、湿度について、計画地のみならず周辺の状況を把握することが有効であることが確認できた。また、冷却塔からの発生風量・温度・湿度の変更や外部風の風向・風速を変更が可能であり、想定する冷却塔や地域に対して、柔軟に対応することが可能である。

・解析の目的
  冷却塔は、ビル空調や地域冷暖房設備である冷凍機の冷却水を冷却するために用いられている。近年では、年間を通じて稼動していること多いため、冬季のように外気温度が低いとき、湿度が高いときに冷却塔の排気が、白煙化する場合があり、人間の生活圏に悪影響を及ぼす可能性がある。
 本解析事例では、WindPerfect2015を用いて、ある街区内の建物に付属した冷却塔からの排気が計画地周辺にどのように拡散し、白煙化するか否かを予測すると共に、その影響が及ぼす範囲を予測することを目的とする。
・解析の内容
【解析モデル・解析条件】
解析モデル・条件は以下の通りである。
(解析空間の大きさ・総格子数)500m×500m×200m、5,102,320分割 (図1参照)
(解析条件) (図2参照)
・季節:冬季(外気温度-1.0℃、相対湿度95%)
・風向、風速:NNW、風速3.0m/sec(気象台高さ35.3m)
・地表面粗度区分Ⅲ(べき乗値0.2、一定風速高さ10m)
・冷却塔の排出流量、温度、濃度(1台100,000m3/h×5台、32℃、相対湿度100%)

  • 図1 解析モデル 街区全体表示


  • 図2 冷却塔付近拡大表示

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