بخشی از مقاله
چکیده
یکی از عوامل موثر بر کیفیت هوای داخل ساختما نها، عملکرد سیستمهای تهویه مطبوع هوا است .این سیستمها ضمن فراهم کردن هوای تمیز و بدون بو، دما ، رطوبت و نیز جریان هوا را جهت راحتی و آسایش ساکنان ساختمان فراهم میکنند. در این بررسی از مدل SST k- برای محاسبه سرعت جریان هوا و دما در یک اتاق اداری مدل استفاده شده است. محاسبات با مدل مبتنی بر k- ^^ بهترین سازش را با اندازه گیریها نشان میدهند.
استفاده از این مدل به همراه شبکه مناسبی پیشنهاد شده است. بررسی انجام شده با این مدل بهترین توافق را با اندازهگیریها داشته است. در این پروژه به بررسی کانتور فشار و بردارهای سرعت و سرعت حول خط مرکزی کانال انجام گرفت. با پیشروی هوا به داخل کانال مقدار فشار، هرچه به سمت جلو پیش میرود کاهش داشته ولی در انتهای کانال مقدار فشار افزایش چشمگیری پیدا کرده است.
1 -مقدمه
در فضای داخلی ساختمانهایی که از سیستم تهویه استفاده میکنند، تعیین سرعت جریان هوا، دما و غلظت آلایندهها جهت ارزیابی شرایط آرامش و کیفیت هوای داخلی امری ضروری میباشد. این امر با روش دینامیک سیالات محاسباتی 1 - CFD - انجام میشود.
از آنجایی که بیشتر جریانهای داخل ساختمان نامنظم هستند، با جریانات گردابهای2 با دامنه وسیعی از مقیاسهای طولی و زمانی، متمایز میشوند. بزرگترین جریانات گردابهای معمولا از نظر اندازه با طول مشخصهی جریان میانگین قابل مقایسه هستند و کوچکترین مقیاسها برحسب ریز مقیاس هستند.
مدل استاندارد k- برای کاربردهای مهندسی بیشماری بسیار موفقیت آمیز بوده است. با این وجود ویژگیهای خاصی از جریان هوای داخلی از جمله ایجاد مناطقی با سرعتهای بسیار پایین و در نتیجه اعداد پایین رینولدز3 بویژه نزدیک مرزهای دیوار به استفاده از مدلهای موثرتری نیاز دارند. این نیاز به فرمولبندی مدلهای نامنظم اصلاح شدهی k- منجر میشود، که انتظار میرود برای چنین مناطقی موثرتر باشد.
یکی از تحقیقات صورت گرفته در این زمینه توسط چن بوده است. او پنج مدل مختلف k- را از جمله استاندارد k-، LR k-e و مدل RNG k- را با هم مقایسه کرد. او تنها مدل RNG k- را برای مدلسازیهای جریان هوای داخلی پیشنهاد کرد و خاطرنشان کرد که عملکرد مدلهای دیگر ثابت نبودند.
در تحقیق دیگری رود و هاوات نشان دادند که مدل استاندارد k- و مدل RNG k- به خوبی ویژگیهای اصلی جریان را در اتاقهای تمیز4 پیش بینی میکنند.
وو و همکارش[1] پنج مدل RANS را با کد [4] PHOENICS ارزیابی کردهاند. براساس معیارهای ثبات محاسبهای و تقارب آنها به این نتیجه رسیدند که مدل RNG k- مناسبترین مدلی است که میدان جریان را در فضای تصفیه شده متمایز میکند.
چنگ و همکارانش[5] شرایط گرمایی در یک سالن سخنرانی با تهویه مطبوع5 را با استفاده از کد فلوئنت[ 6] 6 و مدل RNG k- بررسی کردند. محاسبات ویژگیهای جریان هوا و افت دما در توافق نسبتا خوبی با اندازه-گیریهای تجربی بوده است.
مدلهای RNG k-، استاندارد k- و مدل آرام7 با توجه به عملکردشان در مدلسازی جریان در یک اتاق نمونه، توسط پسنر و همکارانش انجام گردید. آنها مدلسازیهایشان را با استفاده از کد فلوئنت با مدلهای RNG k- و مدل آرام دادههای تجربی بهتری را در مقایسه با مدل استاندارد k- نشان دادند.
-2ناویر استوکس رینولدز متوسط
معادلات RANS ، انتقال را تنها برای کمیتهای جریان میانگین با تمامی مقیاسهای جریان نامنظم نشان می-دهند. روش RAN در اکثریت محاسبات CFD برای محاسبه مدلهای درهم همانند درهم همانند مدل استاندارد k- و انواع آن، استاندارد k- و انواع آن و مدل تنش رینولدز بکار گرفته شده است. مدل مبتنی بر معادلات انتقال برای انرژی جنبشی، k و میزان پراکندگیاش، است.
ویسکوزیته8 جریان نامنظم از این اعداد محاسبه میشود. فرمولبندی k- با استفاده از فرضیه اعداد رینولدز بالا مشتق میشود، علاوه بر این عملیات نزدیک به دیوار مبتنی بر کاربرد توابع دیوار است تا حل معادلات تابع در لایه مرزی این مدل بطور گستردهای در اولین کاربردهای CFD در محیطهای داخلی که در دورهی -1978 1998 انجام شده بکار رفته است.
