表面に凹凸のある面は,その凹凸間の相互反射によりふく射に対する吸収率が増大する.本報では,その最も基礎的な場合として,二次元直角キャビティによる日射の吸収率を求め,凹凸による日射の吸収に対する問題点や特性を述べている.すなわち天空ふく射と直達日射に対してそれぞれ吸収率を計算し,その値から表面の吸収率を最大とする凹凸の寸法などを考察した.直達日射に対しては入射角一定の計算結果を用いて,太陽位置が一日を通じて変化する実際的な場合の水平面上のキャビティについて,一日の平均的な吸収率のキャビティ方位や季節による変化を考察した.

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コンピュータシミュレーションを用いて太陽熱冷暖房の省エネルギ効果と経済性を検討し,太陽熱冷暖房が経済的に成立するための要因を明らかにしてゆくための研究の第2報である.第1報においては,検討の対象とした太陽熱冷暖房方式の概要を説明し,次いで各機器の数学モデルと仮定した構造を記し,さらにシミュレーションの計算手順とシミュレーション計画を述べた.本報では,シミュレーションの結果を図・表の形で整理して報告する.図・表から読み取れる内容の要点を記すと,暖房に関しては,結果を図-3〜図-5にまとめた.(1)負荷変動と利用可能エネルギ変動のズレをカバーするために,蓄熱そうは暖房の場合,非常に効果的である.集熱面積50m^2,3tの蓄熱そう,温水温度45℃で太陽熱依存率・システム効率が蓄熱そうのないものに比して各々3.5倍,3倍となる(図-3参照).(2)蓄熱そうがあり,集熱器も負荷に対して十分な大きさのある場合は,システム成績係数が3.0を超すことが可能である.(3)蓄熱そうの適正規模は図-5より読み取れるように,本報告書で仮定した程度の保温であると意外と小さい(3〜6t)ところに表れる.またその規模は集熱面積や温水温度とも関係があるので,負荷の大きさ以外に,これらの要素を考慮して決定する必要がある.(4)集熱面積50m^2,蓄熱そうのある場合は太陽熱依存率が高く,したがって補助熱源に電気ヒータのような単純なものを用いてもシステム成績係数はかなりよいが,20m^2では補助熱源への依存率が高く,補助熱源の選択に十分留意する必要がある.(5)省エネルギの観点からすれば,50m^2の集熱面積をもつもののほうが20m^2のものよりも貢献度は高いが,経済的最適値はこれ以下のところにある.冷房に関しては,結果を図-6〜図-13にまとめた.(1)特殊な設計(集熱器面積を非常に大きくとり,集光度を高くする)をしない限り太陽熱依存率は50%に近づかない.すなわち太陽熱が冷房の主エネルギとはなり難く,システム効率は併用される熱源の効率に強く支配される.(2)図-9にみられるように,作動下限温水温度を下げると集熱量は増加するが,それ以上に吸収冷凍機の効率は悪化してしまい,システム成績係数は図-6などにみられるように下降する.これは,理論効率をモデルとして用いているためでもある.今後,実際の低温稼動の冷凍機のCOPについて再度計算し,確認する要がある.(3)集光形,Selective Surfaceを用いることは,作動温水温度の高い場合に効果的である(図-8参照).またSelective Surfaceを用いると,受熱面積を3〜5割増加させたのと等しい効果がある(図-13参照).(4)暖房と異なり,日射の時間変動と空調負荷変動が割合よく一致するために,負荷に比して集熱面積がかなり大きくないと蓄熱そうを設ける意味はうすい(図-12参照).(5)集熱温度の低い場合は,集熱面積が広くても蓄熱そうの効果は少ない(図-12参照).(6)100m^2程度の集熱器があり,蓄熱そうを設ける場合の蓄熱そう容量の効果限界は,3〜6t付近である(図-12参照).第4章に経済性の検討の結果を述べたが,現時点(シミュレーションの対象期間が短く,太陽熱冷暖房用機器の実際の性能が明らかでない.また価格も明確でない.さらに比較相手の在来システムのシミュレーションが行われていない時点)では,経済性を論ずるのは無理があり,本章の表は飽くまで一つの目安を示すに過ぎない.なお本研究は,通産省のサンシャイン計画の委託研究として,空気調和・衛生工学会の太陽熱暖冷房委員会が行った昭和49年度の研究の一部である.

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流れ方向と直角な方向から温排水が水平に流入する室内長方形水路において,温排水の定常熱拡散現象を支配する10個の無次元数,すなわちレイノルズ数,フルード数,密度フルード数,速度比,壁面粗さ,水面からの放熱量および四つの幾何学境界条件を,連続の式,運動量の式,エネルギ式および境界条件を適当な仮定の下で無次元表示することにより明らかにした.さらに相似則の実験を行った結果,これらの無次元数により温排水の熱拡散現象をよく記述できることを確認した.

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各種燃焼装置から排出される窒素酸化物は,それ自身の有害性とともに光化学スモッグの原因物質とされているが,燃焼方法を変えることなどにより,その排出量をかなり大幅に制御することができる.本研究は,定常燃焼の場合について燃焼形式,燃焼室内の温度分布,ふく射伝熱特性と窒素酸化物排出量との相関関係を解析することにより,その排出量をごく少なくする燃焼方式について検討したものである.さらに,その方式を適用した小形ガス燃焼器を試作して効果を確かめ,家庭用小形暖房用燃焼器への応用も検討した.

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体感温に影響を及ぼす要素の一つとして周壁温があり,従来は面積比や角関係で重み付けした平均ふく射温が用いられてきた.筆者らは,これらに検討を加えるとともに,GebhartのAbsorption Factor法を発展的に拡張したところ,単に在室者と周壁の幾何学的な位置関係のみならず,熱量平衡を考慮した結果として,各壁のふく射率をも含んだ新しい概念の平均ふく射温が導かれたので,その特性について報告する.

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水面上に油膜があれば,水分蒸発が抑制されることはよく知られているが,その定量的なデータは乏しい.このため本報告では,工業的によく使われる数種の油の蒸発抑制抵抗を実験的に求め,その特性を明らかにした.さらに,その蒸発抑制抵抗に影響する因子,すなわち界面活性剤や気流の影響に関して,その定性的な特性について述べた.また,野外の水面で普通生ずるような条件下で,清浄水面と油膜のある場合での蒸発量の差,エネルギバランスの差の検討を行った.

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The function of the air curtain is to suppress the transfer of heat, moisture, dust and smoke through the open doorway. This paper presents both experimental and theoretical investigations on the effect of the cross-flow of the two-dimensional air curtain. Flow Patterns The fluid flow in the neighbourhood of the curtain jet for various cross-flow coefficient α (α=discharge flow at the atmosphere side/nozzle flow) is visualized by water tank experiments with mixing oil particles to the jet fluid flow. This oil particle is made from n-Butyl phthalate 81%, Kerosene 19%, so that the density is as same as water. The interesting results are as follows. (1) As cross-flow coefficient α increases, the flow of the curtain jet divided into the atmosphere side increases, (i.e. its case is called as nonequilibrium condition of jet). (2) In the special case, i.e. α=0, all flow of the jet is forced into the suction side, so that its case is called as equilibrium condition. (3) When we deflect the curtain jet to the suction port side, the value of α becomes gradually small. The free stream which flow out at the atmosphere side, finally passes through beneath the curtain jet, and then the value of α becomes negative. We may call its case as also non-equilibrium condition. (4) The cross-flow region is subdivided into two parts. The first of these is a small region adjacent to the curtain jet, and turbulent diffusion of the cross-flow is dominant in this region. The second region lies between the diffusion region and the atmosphere or the suction port, and the flow in its region behaves like the channel flow, so that its region is termed channel flow. Pressure Characteristics The static pressure distributions on the floor wall and the cross-flow rate have been measured. The pressure of diffusion region are lower than that of channel flow region, in which the pressure seems to be uniform upward. As cross-flow coefficient α decreases, the pressure of channel flow in suction side decreases. In the case of the equilibrium, the pressure difference between the atmosphere side and the channel flow region is from 50 to 70% lower than that between the atmosphere side and the diffusion region. Analysis The curtain jet of the non-equilibrium condition can be classified into two flow patterns; a stagnation point exists floor, or not. Simple flow models for the jet, diffusion and channel flow regions are proposed. And a theoretical analysis is carried out by using the momentum theory around the curtain jets at the equilibrium and non-equilibrium condition. Pressure differences are calculated for several cross-flow rates. The calculated results agree fairly well with the experimental results.

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住環境水準の向上および省エネルギの要請の中で,住宅におけるエネルギ消費の実態調査結果を,つぎの目的で整理した.1)住宅のエネルギ消費の実態を,設備・生活パターンとの関連でとらえ,住環境水準の現状を明確にすること2)住宅用エネルギのシェアの実態把握など,マクロ推計の基礎資料とすること3)今後予想される各種の住宅エネルギ関連施策の位置づけなど,将来推計の基礎資料とすること第1報では実態調査の概要と,上記目的1)に照らして各種住宅の時刻別・月別の電気・ガス・灯油その他の消費実態を中心に述べる.

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著者らはこれまでの研究で,圧力損失の少ない合理的な形状の分岐管を得るためには,分岐角度および主管と枝管の断面積比に関係なく,主管・枝管接合面の支流人口上流側に丸みを付与して,そこから生ずるはく離による流れの収縮の程度を減少させることが必要なものと推定した.そこで,具体的にそのような形状を有する分岐管を製作し,層流状態における流線観察実験,乱流における分岐圧力損失の測定および流速分布ならびに速度変動の測定を行い,実験結果に考察を加えてその流動特性を明らかにするとともに推定がほぼ妥当なことを示す.

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